Асинхронды Вибрацияны түсіну
Асинхронды вибрация (синхронды емес вибрация деп те аталады) vibration синхронды емес болатын жиіліктерде not дәл бүтін еселіктер — orders — білік айналу жылдамдығының. Айырмашылығы синхрондық дірілді from unbalance or misalignment (which always lands at 1×, 2×, 3× running speed), asynchronous vibration occurs at frequencies dictated by component geometry, electromagnetic effects, or external sources rather than by the rotation of the shaft itself.
Синхронды құрамдарды асинхронды құрамдардан ажырату машина diagnosticsең негіз дағды бірі, себебі ажырау себептін іздеуді тез қысқартады. Синхронды құрамдар ротордың массасы немесе геометриялық ақау бар болуынан туындайды; асинхронды құрамдар оның орнына айналмалы-элемент ақаулары, электрлік ақаулары немесе роторның сыртынан туындаған ықпалдарды көрсетеді. Бұл жіктеуді ерте ақылсыз істеу аналитиктің балалап-ортыңда жатқан машинаның түпкі мәселесі ұлғайған подшипник деген сөйтуге сәлуіне қарай ынамдыруын үнемдейді.
1. Синхронды және асинхронды: негіздік айырмашылық
Шекара мүлік түрінде белгіленеді order — тербелу жиілігінің ұстап айналу жиілігіне қатынасы. Дәл бүтін реттік шыңы синхронды және валтың айналуына құлпылайды; бөлшек реттік шыңы асинхронды және басқа бір сағатқа қарайды.
- Синхронды (бүтін реттер): 1.00×, 2.00×, 3.00× — unbalance, misalignment, a bent shaft, certain looseness patterns.
- Асинхронды (бүтін емес реттер): 2.47×, 3.57×, 0.45× — bearing defects, electrical lines, sub-synchronous instabilities, and outside sources.
пайдалы ішкі санаты мыналар: subharmonic — energy below 1× (for example a 0.5× peak from severe looseness or rub). Subharmonics are a form of asynchronous content, and they sit alongside the sub-synchronous instabilities discussed further below.
2. Асинхронды тербелістің ортақ көздері
Құр сыйлық істемелердің ақталуы (ең жиі)
асинхронды тербелістің басым көзі:
- Істемелік ақталу жиіліктері: BPFO, BPFI, BSF and FTF істемелік геометрия арқылы басқарылады және ешқашан валтың жылдамдығының нақты еселігі емес.
- Example: 1800 айн/мин электрмотор (30 Гц) BPFO-ды 107 Гц-де көрсете алады — бұл валтың жылдамдығынан 3,57 есе, анық емес бүтін сан.
- Диагностикалық құндылығы: асинхронды жиілік бірден істемелік ақталуына күмән туғызады.
- Detection: конвертті анализы бұл компоненттерді беттетудің негіздік әдісі болып табылады, көбінесе оларға ең жағдайда спектрде пайда болғанға дейін.
Электрлік жиіліктер
Валтың жылдамдығымен байланысы жоқ электромагниттік тербеліс:
- 2× сызық жиілігі: 60 Гц блогтарында 120 Гц немесе 50 Гц блогтарында 100 Гц, электрмотордың жылдамдығынан тәуелсіз.
- Example: 2-полюстік 60 Гц электрмотор шамамен 3550 айн/мин жылдамдығында ұстап айналады (59,2 Гц), бірақ оның екі есе сызық жиілігінің тербелісі 120 Гц-де орналасады — валтың жылдамдығынан асинхронды 2,03 есе.
- Полюс өтпелі жиілігі: дәл бүтін сан еселемесі болмауы мүмкін.
- VFD harmonics: қозғалтқыш қосу жиілік пілінің білік жылдамдығына ешқандай байланысы жоқ.
Сыртқы қайнар көздер
- Іргелес аппаратура: төлінің еден арқылы жақын машиналардан өткен дірілі.
- Ғимарат немесе негіз: конструкция резонансы тыс жиілігінде.
- Процесс импульсалары: құбыртқа өтіп жүрген қысым толқындары.
- Акустикалық резонансы: құбырларда немесе корпустарда тұрғын толқындар.
Синхронизм астындағы нестабильділік
- Oil whirl: әдетте 0,42–0,48× білік жылдамдығы (дәл жартысы емес).
- Oil whip: роторлың’ табиғи жиілігі, білік жылдамдығына емес.
- Тығын нестабильділігі: сұйықтық динамикасы орнатқан жиілік кезінде. Бұл ротор нестабилдігі.
Кездейсоқ дірілі
- Cavitation: кездейсоқ көпік ыдырауы, кең диапазон.
- Turbulence: кездейсоқ ағындағы ұлғайтулар.
- Rubbing: айтарлықтай түрлі периодты емес вибрация туындаған байланыс.
3. Спектрілерде анықтау
Спектр сипаттамасы
- Тұрақты жиілік: жылдамдық өзгерген кезде де бір ғана Hz мәнінде пайда болады.
- Order shifts: егер жылдамдық өзгерсе, асинхронды жиілік өз ретін өзгертеді (өйткені рет = жиілік ÷ вал жылдамдығы).
- Водопадтағы сюжет: асинхронды құрамдас бөліктер түрінде пайда болады vertical сызықтары, синхронды құрамдас бөліктері diagonal сызықтары — оларды ажырату үшін ең интуитивті әдіс.
- Рет спектрі: asynchronous peaks land at non-integer orders (2.47×, 3.57×, and so on).
Диагностикалық процедура
- Іске қосу жылдамдығын анықтаңыз 1× шыңы немесе, сенімді түрде, tachometer.
- Ретін есептеңіз әрбір шың жиілігін іске қосу жылдамдығының жиілігіне бөлу арқылы.
- Integer orders (1.00×, 2.00×, 3.00×) are synchronous.
- Бүтін емес ретлер (2.47×, 3.57×) are asynchronous.
- Істі түрлеріне сәйкес келтіріңіз есептелген жиіліктерді тіс қалпағы жиіліктеріне, электрлік сызықтарына және тағы басқаларға салыстыру арқылы.
Айнымалы жылдамдықты аппараттарда бұл ажырау тереңдеу негіз болмаса арамсыз болады order analysis, өндіктіктің ось осі өндіктіліктің еселіктеріне өзара сілкелетін қосындысын тұрымдап, сілкектік шыңдар орнында тұрса асілкектік шыңдар қозғалады.
4. Диагностикалық маңыздылығы
Сүйек ақаулары
- BPFO, BPFI немесе BSF дегеніндегі асілкектік шыңдар бірден подшипниктің ақау болуын.
- Теориялық подшипник жиындығын есептеңіз және оны байқалған шыңдармен салыстырыңыз.
- Шамамен ±5% ішінде сәйкестік подшипниктің ақауын растайды.
- Harmonics and sidebands ақау жиындығының әлдеқайсысы басқа растау береді.
Сіз арифметиканы қысқартып өтуге болады подшипник ақатты жиілігі калькулятор, ол подшипниктің геометриясынан және білік жылдамдығынан BPFO, BPFI, BSF және FTF қайтарады.
Электромагниттік мәселелер
- 100/120 Гц-те 2× сызықтық жиындықтың сызығы stator or air-gap problems.
- Жиындық жылдамдықтың өзгеріліктеріне қарамастан тұрықты қалады.
- Мотор ағымының талдауы электрлік шығарының растауын растайды.
Сыртқы сілкелену
- Аппаратының жылдамдығына да подшипниктің жиындықтарына да сәйкес келмейтін шыңдар.
- Олар жақын аппараттың жұмыс жылдамдығымен сәйкес келуі мүмкін.
- Қайнар көзінің тергеуі қажет, содан кейін оқшау немесе түзету.
5. Асілкектік сілкелену талдау әдістемелері
Конверт талдауы
- Подшипниктің ақауын анықтаудың негізгі әдісі.
- Қайталанатын әсерлерді өндіретін асинхронды мазмұнды күшейтеді.
- Күшті синхронды төмен жиілік құрамдарын басады.
- Орындалған нәтижедегі подшипник жиіліктерін анық ашып көрсетеді конверт спектрумы.
Жоғары Жиілік Үдеуі
- Асинхронды подшипник ақаулары көбінесе жоғары жиілік диапазонында орналасады (1 кГц-ден жоғары).
- Use accelerometers Жоғары Fmax параметрімен.
- Бұл төмен жиілік жылдамдық өлшеулері мис көтерген әсерлер мен жоғары жиілік резонансыларды қамтиды.
Кепструм Талдауы
- Кепструм талдауы асинхронды сигналдарда жасырын періодты өрнектерді табуда тиімді.
- Гармоникалар немесе бүйін сызықтарының бүтін отбасыларын бір мезгілде анықтайды.
- Ең алдымен күрделі подшипник және gear signatures.
6. Практикалық Мысалдар
Подшипник Ақаулы Электр Қозғалтқышы
- Running speed: 1750 RPM (29,17 Гц).
- Синхронды құрамдар: 1× at 29.17 Hz, 2× at 58.34 Hz.
- Асинхронды құрам: 107 Гц-де шың (валдың жылдамдығының 3,67 есесі).
- Diagnosis: 107 Гц есептелген BPFO-ға сәйкес келеді → сыртқы пістінің ақауы.
- Confirmation: асинхронды сипаты подшипник проблемасын растайды, ротор мәселесі емес.
Айнымалы жылдамдықта ауыстырулі жиілік қозғалтқышы
- Қозғалтқыш жылдамдығы 1200-ден 1800 айн/мин-ға өзгеріп отырады.
- 1× пикі жылдамдықпен қозғалады (синхронды).
- 120 Гц пикі орнында қалады (асинхронды, қоршамдық жиілігінің 2×).
- Diagnosis: 60 Гц істі беруінен электромагниттік құраушысы.
Өндіріс жағдайында бұл бөлінісі портативті анализатордың күнделікті жұмысы болып табылады. Мысалы, осындай құрылғы Балансет-1А оптикалық тахометрі көмегімен іске қосқандағы ағымды оқып алады және сол уақытта вибрацияның спектрін өлшейді, ол берілген пикі синхронды немесе асинхронды екенін анықтай алады — инженерге бірден ротордың теңгеулік түзетуінің қажеттілігін немесе сайыстың алмастырылуын көрсетеді. Асинхронды құраушыларды олардың бүтін емес реттіліктігімен, жылдамдықтың өзгеруіне қарамастан тұрақты жиілігімен немесе водопад сюжетіндегі тік қосындысымен тану — ағымдық сайыстарының ұрықтарын, электр ынамдарын және сыртқы ықпалдарын дәл анықтауға мүмкіндік береді және дұрыс түзету іс-әрекетіне бағыт береді.
