하위 고조파 이해

1. 정의: 서브하모닉이란 무엇인가?

A 서브하모닉 는 주파수 성분입니다 진동 스펙트럼 기본 강제 진동수의 정수 분율에서 발생합니다. 기계 분석에서 해당 기본 진동수는 거의 항상 실행 속도(1X).

하모닉은 1/2X, 1/3X, 1/4X 등의 주파수에 나타나며 다음과 같이도 불립니다. 하위 동기식 진동은 주 동기(1X) 속도보다 낮은 주파수에서 발생하기 때문에 발생합니다. 일련의 아고조파(예: 1/2X, 3/2X, 5/2X)가 나타나는 것은 특정 유형의 기계 고장을 나타내는 전형적인 징후입니다.

2. 아고조파의 주요 원인

아고조파는 고조파(2X, 3X)만큼 흔하지는 않지만, 아고조파가 나타나는 경우 다음 문제 중 하나를 나타내는 강력한 지표인 경우가 많습니다.

a) 기계적 느슨함

이는 특히 1/2X 성분에서 아고조파의 가장 흔한 원인입니다. 하우징 내 베어링이나 느슨한 장착 볼트와 같이 부품이 느슨해지면 비선형적인 "튀는" 또는 "덜거덕거리는" 효과가 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 충격은 시스템을 자극하여 주 강제 주파수(1X)의 절반 주파수에서 반응하게 할 수 있습니다.

1X 피크와 함께 1/2X, 3/2X(1.5X), 5/2X(2.5X) 등의 아고조파가 연속적으로 나타나는 스펙트럼은 심각한 구조적 느슨함을 나타내는 전형적인 신호입니다. 이러한 느슨함은 샤프트가 2회전할 때마다 발생하는 충격을 효과적으로 허용하여 1/2X 피크군을 생성합니다.

b) 저널 베어링 불안정성

유동막 베어링이나 저널 베어링을 사용하는 기계에서 아고조파는 유막 불안정성의 중요한 지표입니다. 이는 샤프트를 지지하는 오일 웨지의 역학에서 발생하는 자려 진동입니다.

• 오일 소용돌이: 이 현상은 일반적으로 작동 속도의 0.42배에서 0.48배 사이의 주파수에서 발생합니다. 베어링 간극 내에서 오일 필름 자체가 회전(소용돌이)을 시작하여 샤프트를 밀어내기 때문에 발생합니다. 0.5배 이하에서 종종 강하고 뚜렷한 피크가 나타납니다.
• 오일 휩: 이는 오일 소용돌이 주파수가 로터의 첫 번째 고유 주파수와 일치할 때 발생하는 더 심각한 형태의 불안정성입니다.임계 속도). 이런 현상이 발생하면 진동이 매우 격렬하고 파괴적으로 변할 수 있습니다. 주파수는 고유 진동수에 "고정"되어 기계의 속도가 증가하더라도 변하지 않습니다.

c) 기타 원인

• 벨트 구동 문제: 마모되거나 손상된 벨트는 때때로 벨트의 회전 속도와 관련된 아고조파 주파수를 생성할 수 있는데, 이는 일반적으로 구동 풀리 또는 종동 풀리 속도보다 낮습니다.
• 블레이드 또는 베인 통과 주파수: 펌프나 팬의 경우, 비동기 피크는 유동 난류나 회전 정지 조건과 관련이 있을 수 있는데, 이는 1X의 정확한 분수는 아니지만 여전히 작동 속도보다 낮습니다.

3. 분석 및 확인

스펙트럼에서 아고조파가 관찰되면 정확한 주파수를 파악하는 것이 중요합니다. 정확히 0.50X의 피크는 느슨함과 관련이 있을 가능성이 매우 높습니다. 0.47X의 피크는 거의 확실히 오일 와일(Whirling)입니다. 전체 시리즈(1/2X, 3/2X 등)가 나타나면 느슨함을 강력하게 확인할 수 있습니다.

분석 중 시간 파형 또한 도움이 될 수 있습니다. 느슨함은 종종 충격이나 절단의 증거를 보여주는 반면, 오일 와일은 더 복잡하고 변조되는 신호로 나타날 수 있습니다.

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