სუბჰარმონიკის გაგება
ა სუბჰარმონიული არის სიხშირის კომპონენტი ვიბრაცია სპექტრი რომელიც წარმოიქმნება მამოძრავებელი ფუნდამენტური სიხშირის მთელრიცხვოვან წილზე. დანადგარების ანალიზში ეს ფუნდამენტური სიხშირე თითქმის ყოველთვის არის მუშა სიჩქარე (1X), ამიტომ სუბჰარმონიკები ჩნდება ისეთ რიგებზე, როგორიცაა 1/2X, 1/3X ან 1/4X. რადგან ისინი მდებარეობენ ქვემოთ მთავარი სინქრონული კომპონენტი, მათ ასევე ეწოდება სუბსინქრონული ვიბრაციები, და ისინი ანალიტიკოსისთვის ყველაზე დიაგნოსტიკურად ღირებული პიკებია — ისინი იშვიათად ჩნდება მკაფიო ფიზიკური მიზეზის გარეშე.
1. განმარტება: რა არის სუბჰარმონიული?
მაშინ როცა ჩვეულებრივი ჰარმონიკები არის ბრუნვის სიჩქარის მთელრიცხოვანი ჯერადები (2X, 3X, 4X), ხოლო სუბჰარმონიკები არის მათი შებრუნებული შემთხვევა: მისი მთელრიცხოვანი გაყოფები. პიკი ზუსტად ლილვის სიჩქარის ნახევარზე კლასიკური მაგალითია, რომელიც ხშირად იწერება როგორც 1/2X ან 0.5X. შესაბამისად, ნამდვილი სუბჰარმონიკი ყოველთვის 1X-ის ქვემოთ მდებარეობს — 0.5X, 0.33X, 0.25X. პრაქტიკაში ყველაზე ინფორმაციული ნიმუში მხოლოდ 1/2X ხაზი კი არა, არამედ ნახევარი რიგის ოჯახი — პიკები 1/2X, 3/2X (1.5X) და 5/2X (2.5X)-ზე, ყველა ნახევარი რიგის ინტერვალით დაშორებული. მკაცრად რომ ვთქვათ, მხოლოდ 1/2X წევრია სუბჰარმონიკი და სუბსინქრონული; 1X-ზე ზემოთ წევრები (1.5X, 2.5X, …) ფრაქციული რიგის (ნახევარი რიგის) ჰარმონიკებია და არა სუბსინქრონული კომპონენტები. ასეთი comb-ის გამოჩენა კონკრეტული მექანიკური დეფექტების კლასიკური ნიშანია და არა შემთხვევითი ხმაური.
ღირს ნამდვილი სუბჰარმონიკის გამიჯვნა არამთელრიცხვოვანი სუბსინქრონული კომპონენტისგან. პიკი, რომელიც ზუსტად 0.50X-ზეა დაფიქსირებული, ბრუნვის სიჩქარის ნამდვილი სუბჰარმონიკაა; ხოლო პიკი, მაგალითად, 0.43X-ზე სუბსინქრონულია, მაგრამ არა ზუსტი წილი არ არის, და ეს განსხვავება დაუყოვნებლივ ამცირებს სავარაუდო მიზეზების ჩამონათვალს. სუბჰარმონიკები ჰარმონიკებთან შედარებით ნაკლებად ხშირია, მაგრამ როდესაც ისინი ჩნდება, თითქმის ყოველთვის ქვემოთ ჩამოთვლილ ერთ-ერთ მიზეზზე მიუთითებს.
2. მექანიკური მოშვებულება — ყველაზე გავრცელებული მიზეზი
1/2X სუბჰარმონიკის წამყვანი წყარო არის მექანიკური ფხვიერება. როდესაც კომპონენტი მოშვებულია — ბეარინგი თავის კორპუსში მოდუნებულია, ცვეთით გაფართოებულია შესაბამისობა, ან მოშვებულია სამაგრი ჭანჭიკი — ის იწვევს ძლიერ არაწრფივ “ახტუნების” ან “ქარქაშის” ტიპის რეაქციას. თავისუფალი სივრცე ნაწილს საშუალებას აძლევს, დაეჯახოს თავის საყრდენს, და რადგან ეს შეჯახება, ფაქტობრივად, მეორდება ყოველ მეორე ბრუნვაზე მეორდება, სისტემა რეაგირებს მამოძრავებელი სიხშირის ნახევარზე.
მიღებულ სპექტრში 1X პიკს თან ახლავს ნახევარი რიგის სერია 1/2X, 3/2X, 5/2X და ა.შ. — 1/2X სუბჰარმონიკი 1X-ზე ზემოთ მდებარე მის ფრაქციული რიგის ჰარმონიკებთან ერთად. ნახევარი რიგის ეს ოჯახი ვიბრაციულ დიაგნოსტიკაში ერთ-ერთი ყველაზე საიმედო ანაბეჭდია: იგი თითქმის ერთმნიშვნელოვნად მიუთითებს ძლიერ კონსტრუქციულ მოდუნებაზე, ხოლო მისი ზრდა დროთა განმავლობაში აჩვენებს მორგების გაუარესებას. რაც უფრო მკვეთრი და მრავალრიცხოვანია ნახევარი რიგის პიკები, მით უფრო მოდუნებულია შეერთება.
3. ჟურნალისებრი საყრდენის არასტაბილურობა
მექანიზმებში, რომლებიც სითხის ფენის ან ლილვის საკისრები, სუბსინქრონული ვიბრაცია არის ზეთის ფენის არასტაბილურობის კრიტიკული გაფრთხილება. ეს არის თვითაღგზნებული ვიბრაციები — მუდმივი ბრუნვის ენერგია ვიბრაციას პირდაპირ კვებავს, ამიტომ მათ შეუძლიათ გაიზარდონ ყოველგვარი გარე ზემოქმედების გარეშე.
- ზეთის მორევი: როგორც წესი, ის ჩნდება ბრუნვის სიჩქარის 0.42X-დან 0.48X-მდე დიაპაზონში და ვლინდება, როგორც ძლიერი, მკაფიო პიკი ნახევარი რიგის ოდნავ ქვემოთ. იგი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ლილვის დამჭერი ზეთის სოლი საკისრის კლირენსში იწყებს ცირკულაციას (whirl) და ლილვს თავის ყელში ატარებს. რადგან ეს მოვლენა ზუსტად 0.5X-ზე კი არა, ოდნავ ქვემოთ ჩნდება, სწორედ სიხშირის ეს ზუსტი მნიშვნელობა განასხვავებს whirl-ს მოშვებულობისგან.
- ზეთის შოლტი: ინსტაბილურობის გაცილებით უფრო მძიმე და დესტრუქციული ფორმა. ის წარმოიქმნება, როდესაც მორევის სიხშირე ემთხვევა როტორის პირველ ბუნებრივ სიხშირეს, ან კრიტიკული სიჩქარე. შემდეგ ვიბრაცია “იჭერს” ამ ბუნებრივ სიხშირეს და მასზე რჩება მანქანის სიჩქარის ზრდისასაც კი — ეს არის ნიშანი, რომელიც "whip"-ს სიჩქარის მიდევნების ტიპის ტრიალიდან განასხვავებს. ამპლიტუდებმა შეიძლება იმდენად ძლიერი სახე მიიღოს, რომ დააზიანოს საკისარი ან მუხლა.
ამ არასტაბილურობებთან დაკავშირებული ჯორნალ-საკისრის სიხშირეები შეიძლება წინასწარ შეფასდეს სპეციალური ჯორნალ-საკისრის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი, რაც გვეხმარება დავადასტუროთ, ხვდება თუ არა სუბსინქრონული პიკი whirl-ის დიაპაზონში.
4. ქვე-სინქრონული პიკების სხვა წყაროები
- სარტყელის ამძრავის პრობლემები: გამოცვეთილმა ან დაზიანებულმა ღვედმა შეიძლება წარმოქმნას სუბსინქრონული კომპონენტები, რომლებიც დაკავშირებულია თავად ღვედის ბრუნვის სიხშირესთან, რაც ორივე შკივის სიჩქარეზე დაბალია. სავარაუდო სარტყელის ამძრავის დეფექტები — და განსაკუთრებით V-სარტყლის ხარვეზები — შეიძლება დადასტურდეს გამოთვლილ ღვედის სიხშირესთან შედარებით, სპეციალური სარტყლის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი.
- ნაკადთან დაკავშირებული ეფექტები: ტუმბოებსა და ვენტილატორებში, სუბსინქრონული ენერგია შეიძლება მოდიოდეს ნაკადის ტურბულენტობა ან მბრუნავი ჩახშობისგან. ეს კომპონენტები, როგორც წესი, არა 1X-ის ზუსტი წილადები, რაც თავისთავად სასარგებლო მინიშნებაა, რომ წყარო მექანიკური კი არა, ჰიდრავლიკური ან აეროდინამიკურია. კომპრესორებში დაკავშირებული ფენომენი სერჯინგი ასევე შეუძლია გაზარდოს ბრუნვის სიჩქარეზე ქვემოთ მდებარე სპექტრის ფონი.
5. ანალიზი და დადასტურება
რადგან დიაგნოზი სიხშირეების მცირე სხვაობებზეა დამოკიდებული, პირველი ამოცანაა ზუსტი პიკური სიხშირის დადგენა. ზუსტად 0.50X-ზე არსებული ხაზი მყარად მიუთითებს მოშვებულობაზე; 0.47X-ზე — თითქმის უეჭველად ზეთის ვორტექსია; ხოლო 1/2X, 3/2X, 5/2X სერიის სრული არსებობა მოშვებულობას მაღალი სიზუსტით ადასტურებს. ამიტომ აუცილებელია მაღალი სპექტრული გარჩევადობა და სიჩქარის ზუსტი რეფერენსი, რადგან მსხვილ გარჩევადობაზე 0.48X და 0.50X შეიძლება იდენტურად გამოიყურებოდეს.
The დროის ტალღის ფორმა დროითი ტალღური ფორმა ღირებულ დამატებით დადასტურებას იძლევა. მოშვებულობა, როგორც წესი, აჩვენებს მკაფიო დარტყმებს ან შეზღუდვას — გაბრტყელებულ ან მოჭრილ პიკებს იქ, სადაც მოშვებული ნაწილი საყრდენზე ბოლომდე ეცემა — მაშინ როცა oil whirl უფრო გლუვ, მოდულირებულ სიგნალად ჩანს მკვეთრი დარტყმების გარეშე. საველე პირობებში პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა ინჟინერს საშუალებას აძლევს, საექსპლუატაციო სიჩქარეზე დააფიქსიროს როგორც სპექტრი, ისე სინქრონიზებული დროითი ტალღური ფორმა, რათა ნებისმიერი დეტალური ანალიზის დაგეგმვამდე, მათი ერთად შეფასება მოხდეს ზუსტი სუბსინქრონული სიხშირის და მისი ტალღური ხასიათის დასადგენად.
