ცემა ვიბრაციის ანალიზში: მიზეზები და იდენტიფიცირება
შიგნით ვიბრაციის ანალიზი, ცემა (or a ცემა) არის დამახასიათებელი ფენომენი, რომელიც ხასიათდება ნელი, პერიოდული აწევით და ვარდნით ვიბრაცია სიგნალის ამპლიტუდის. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ორი ცალკეული ვიბრაციის კომპონენტი ძალიან ახლოსაა — მაგრამ არა იდენტური — სიხშირე ერთდროულად არსებობს და აერთიანებს. შედეგი დროის ტალღის ფორმა ჰგავს ერთ სინუსოიდ სიმტკიცეს, რომლის ამპლიტუდა ნელი ხნით ჰიდ აქ ჯდა გეთე რიტმული, თითქმის სუნთქვის ნიმუში. ბიტის ცნობა ღირებული იმიტომ, რომ ეს არის ორი თანაარსებული წყაროს რომელიც თითქმის ერთი სიჩქარით იმოძრაობს, პირდაპირი და ცალმნიშვნელოვანი ხელმოწერა.
1. განმარტება: რა არის ვიბრაციის ბიტი?
ბიტი არ არის თავისთავად ერთ სიხშირე — ეს არის ორი სიხშირის ურთიერთქმედების გაგრძელი და გაზომვადი შედეგი. 귀로 ის აწარმოებს დამახასიათებელ “warbling” ან პულსირებას; აზე ამპლიტუდა მეტრი ის გამოჩნდება როგორც ხელმოწერა, რომელიც არ იმყოფება სტაბილური, რეგულარული цикл-ით ზემოთ და ქვემოთ მიცურავს. რაც უფრო ახლოსაა ორი წყაროს სიხშირე, მით უფრო ნელი და გამოხატული ხდება ასწევა; რაც უფრო შორსაა მათ შორის დაშორება, მით უფრო სწრაფი ხდება პულსაცია სანამ საბოლოო ჯამში,귀 და ანალიზატორი მხოლოდ ორ განსხვავებულ ტონს სმენენ, რომელი ერთი მოდულირებული ტონის ნაცვლად.
ეს ხდის ბიტს ფუნდამენტურად განსხვავებულ ამპლიტუდა მოდულაცია, რომელიც გამოწვეულია ერთი მაქშინერის შიგნით დეფექტით. ბიტი საჭიროებს ორი დამოუკიდებელი გაფხვიერების ტოლი სიმძლავრით; ეს არის interference ეფექტი, არა დეფექტი ერთ კომპონენტში.
2. ფიზიკა დაბილების მიღმა
დაბილება არის კონსტრუქციული და დესტრუქციული ჩარევის შედეგი. როდესაც ორი ვიბრაციული ტალღის პიკები შეესაბამება (ფაზაში), მათი ამპლიტუდები ემატება, რაც აწარმოებს უმაღლესი ამპლიტუდის შედეგს. როდესაც ერთი ტალღის პიკი შეესაბამება მეორის ხეობას (ფაზიდან გამოყვანილი), ისინი ნაწილობრივ ან სრულად იკასრება, რაც აწარმოებს დაბალი ამპლიტუდის შედეგს. ამ უწყვეტი სამაგალობისა და გაუქმების ციკლი ქმნის დახასიათებელ დაბილების ხმას და ვიბრაციული ნიმუშს.
ამ ამპლიტუდის მოდულაციის სიხშირე, რომელიც ცნობილია როგორც დარტყმის სიხშირე, უდრის ორი წყაროს სიხშირეებს შორის აბსოლუტურ სხვაობას.
დაბილების სიხშირე = |სიხშირე 1 − სიხშირე 2|
მაგალითად, თუ ორი მেშინა აქმნის ვიბრაციას 29,5 Hz-ზე და 30,5 Hz-ზე, შედეგად მიღებული დაბილების სიხშირე არის |29,5 − 30,5| = 1,0 Hz. საერთო ამპლიტუდა შესაბამისად აიწევს და დაიკლებს ყოველ წამში. გაითვალისწინეთ მნიშვნელოვანი სიტყვით თოთხმეტი: ვიბრაცია, რომელსაც თქვენ რეალურად გრძნობთ, ჯერ კიდევ ბრუნავს დაახლოებით average ორი სიხშირეს (აქ დაახლოებით 30 Hz), ხოლო მის ზედა მედელი ღელე ხმობს 1 Hz დაბილების მაჩვენებლით. მაქსიმალური ამპლიტუდა, რომელიც მიღწეულია ამ გარსის თითოეული პიკის წვერზე, არის ორი ცალკეული ამპლიტუდის ჯამი — ამიტომ ორი თანაბარი 2 mm/s წყარო შეიძლება მომენტალურად გაერთიანდეს თითქმის 4 mm/s-ში.
3. დაბილების საერთო მიზეზები სამრეწველო მექანიკაში
რადგან დაბილება გაგების მიზნით მიუთითებს ორ მჭიდროდ განლაგებულ ამოქმედი სიხშირეს, ეს არის სასარგებლო დიაგნოსტიკური მინიშნება. საერთო წყაროები სამრეწველო ვითარებაში მოიცავს:
- რამდენიმე მეშინა საერთო სტრუქტურაზე: კლასიკური მაგალითი არის ორი იდენტური ტუმბო ან ვენტილატორი, რომელიც მუშაობს იმავე ბაზის ფირფიტაზე ან მილების სისტემაზე. თუ მათი ოპერაციული სიჩქარე ოდნავ განსხვავდება (მაგალითად 1780 rpm და 1785 rpm), ისინი აწარმოებენ დაბალი სიხშირის დაბილებას. ეს მჭიდროდ უკავშირდება გაშვების-სიჩქარე (1×) ვიბრაცია თითოეული ერთეულიდან.
- ელექტრული მოტორები: დაბილება შეიძლება განხორციელდეს მოტორის ბრუნვის სიხშირესა და ელექტრული სიხშირეს შორის — მაგალითად პოლუსის გავლის სიხშირე ინდუქციური მოტორში, სადაც ის თანაშრომელი ორჯერ სრიალის სიხშირე. ეს დაბილება არის გარკვეული ელექტრული ხარვეზები.
- მრავალსაფეხურიანი ტუმბოები ან კომპრესორები: ურთიერთქმედება სხვადსხვა ეტაპებს შორის, რომელიც მუშაობს ოდნავ განსხვავებული ეფექტური სიჩქარით.
- გადაცემათა კოლოფები: ურთიერთქმედება ორს შორის გადაცემის მეშ სიხშირე მსგავს რაოდენობის კბილებით.
- ჰიდრავლიკური ან აეროდინამიკური პულსაციები: ურთიერთქმედება ორ სხვადსხვა ნაკადის დაკავშირებული ტურბულენტობის წყაროს შორის, როგორიცაა გადახრებული ჰიდრავლიკური ძალები ან აეროდინამიკური ძალები.
4. თუ როგორ ამოვიცნოთ ტემბის ფენომენი ვიბრაციის მონაცემებში
დროის ტალღის ანალიზი
The დროის ტალღის ფორმა წარმოადგენს ტემბის დაკვირვების ყველაზე პირდაპირ მეთოდს. სიგნალი აჩვენებს კი, განმეორებადი ამპლიტუდის მოდულაციის ნიმუში. დროის ინტერვალი ორი თანამიმდევრი ამპლიტუდის პიკ (ან ორი ადგილი უკრაივნიშბი) შორის წარმოადგენს ტემბის პერიოდს; მისი რეციპროკული მნიშვნელობა არის ტემბის სიხშირე. გრძელი ჩაწერის ფანჯარა აუცილებელია — თუ ჩანაწერი უფრო 짧ია ვიდრე ერთი ტემბის პერიოდი, თქვენ დაინახავთ მხოლოდ ბრინჯაოს ფრაგმენტს და შეიძლება მას არასწორად წაიკითხოთ, როგორც მარტივ აღმავალ ან დაღმავალ ტრენდს.
სიხშირის სპექტრი (FFT) ანალიზი
სიხშირის დომენში სპექტრი, ტემბი გამოჩნდება როგორც ორი განსხვავებული პიკი, რომელიც ერთმანეთის ძალიან ახლოსაა განთავსებული. A standard FFT შეიძლება არ ჰქონდეს საკმარისი გარჩევადობა მათი გამიჯნისათვის, ამიტომ ისინი შერწყმულ ხდებიან ერთ ფართო პიკში. ტემბის სწორად დიაგნოსტირებისთვის ანალიტიკოსმა უნდა გაზარდოს სპექტრალური გარჩევადობა — მეტი ხაზების გამოყენებით, უფრო გრძელი აკვიზიციით, ან Zoom FFT ზოგადი ინტერესის რეგიონზე მიმართული. თქვენ შეგიძლიათ წინასწარ გამოთვალოთ საჭირო ხაზების რაოდენობა და გამოსხივების სიგანე FFT გარჩევადობის კალკულატორი. ოდესღაც გარჩეულია, ორი კომპონენტის სიხშირე, რომელიც ტემბს ქმნის, ნათლად ხდება ხილული, და მათი გამიჯვნა უნდა უტოლდებოდეს დაკვირვებული ტემბის სიხშირეს.
5. ტემბი პრაქტიკული საველე გაზომვაში
საველეზე, გენუინური ტემბის განასხვავება ერთი უმნიშვნელობისაგან მარტივია სწორი ინსტრუმენტის გამოყენებით. ორი-არხიანი პორტატული ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა საშუმოვებთ ზოგადი დროის ტალღის და მაღალი გარჩევადობის სპექტრის ერთდროულად დაკვირვებას, და თითოეული არხის თითოეულ აპარატზე განთავსებით, თქვენ შეგიძლიათ დაადასტუროთ, რომ ორი ერთეული თითქმის იმავე სიჩქარით მუშაობს სამუშაო სიჩქარე წარმოადგენს წყაროს. რადგან ტემბი აღმართავს პიკის მითითებას, ღირს ის ფაქტის შემოწმება, რომ შეშუჩებული ამპლიტუდა გადაყრის საგანგებო დონე უფრობითელი, თუ საშუალო ვიბრაციაც კი მისაღებია — ინსტრუმენტის პიკი და RMS მაჩვენებელი სხვადსხვა ბედნიერებას გამოხატავს.
6. არის თუ არა ტემბი პრობლემა?
თავისთავად ტემბი არ არის უმნიშვნელობა — ეს სიმპტომია ზეწოდილი სიხშირეების. თუმცა, ის მაინც შეიძლება იყოს პრობლემატური:
- აღა-გამჭამი ხმა: ამომხედელი და შემდეგ დაკლებული ხმა ხშირად უფრო შესამჩნევი და სამ煩ტო-ტერორი პერსონალისთვის, ვიდრე მუდმივი ტონი.
- პიკური ამპლიტუდის საკითხები: მაქსიმალური ამპლიტუდა კონსტრუქციული ჩარევის დროს შეიძლება იყოს თითქმის ორჯერ მეტი, ვიდრე რომელიმე ცალკეული სიგნალი. ეს პიკი შეიძლება გადაჭარბოს გაფრთხოების ლიმიტებს ან გაწიოს ზემწოთ კომპონენტებზე ციკლური დაძაბულობა — კვების მექანიკური დაღლილობა — თუნდაც როდესაც საშუალო ვიბრაცია მისაღები ჩანს.
- სხვა პრობლემების დაფარვა: რყევადი სიგნალი შეიძლება გაართულოს სხვა ძირითადი ვიბრაციის პრობლემების აღმოჩენა, რომლებიც დამალულია მოდულაციის ქვეშ.
სეტუს აღმოსაფხვრელი ჩვეულებრივ მოითხოვს ორი წყაროს სიხშირის იდენტიფიკაციას და შემდეგ ერთ-ერთი მანქანის სიჩქარის ცვლილებას (რათა ორი აღარ ემთხვეოდეს), ან სტრუქტურის ხელახლა დაკეთებას, რომ იგი მოშორდეს რეზონანსი, or adding ამორტიზაცია პიკური ამპლიტუდის სიმშვიდოსთვის. იქ, სადაც ძირითადი 1× კომპონენტი თავისთავად ზემოჩამოხრა, კორექცია დისბალანსი თითოეულ მანქანაზე იკლებს ენერგიას, რომელიც ხელმისაწვდომია სეტუს სიბრძნის ხელში.
