하위 고조파 이해
A 서브 하모닉 는 주파수 성분입니다 진동 스펙트럼 기본 강제 진동수의 정수 배에서 발생하는 현상이다. 기계 분석에서 이 기본 진동수는 거의 항상 실행 속도(1X), 따라서 하모닉의 1/2배, 1/3배, 1/4배와 같은 차수에서 하모닉이 나타납니다. 이는 아래 주요 동기식 구성 요소이며, 이들은 또한 하위 동기식 진동 신호이며, 이는 분석가가 발견할 수 있는 가장 진단적 가치가 높은 피크 중 일부입니다. 명확한 물리적 원인이 없이는 거의 나타나지 않기 때문입니다.
1. 정의: 서브하모닉이란 무엇인가?
Where ordinary 배음 주파수는 구동 속도의 정수배(2X, 3X, 4X)이며, 하모닉은 그 역수, 즉 구동 속도의 정수비입니다. 축 속도의 정확히 절반 지점에서 나타나는 피크가 대표적인 예로, 흔히 1/2X 또는 0.5X로 표기됩니다. 실제로 가장 유용한 패턴은 단일 비동기 선이 아니라 family 이 중 1/2X, 3/2X(1.5X), 5/2X(2.5X)에서 피크가 나타나며, 이들 간격은 모두 반 단계씩 떨어져 있습니다. 이러한 빗살 무늬의 출현은 무작위 잡음이 아닌 특정 기계적 결함의 전형적인 징후입니다.
진정한 하모닉 성분과 비정수 하모닉 성분을 구분하는 것이 중요합니다. 정확히 0.50X에 고정된 피크는 운전 속도의 진정한 하모닉 성분인 반면, 예를 들어 0.43X에 위치한 피크는 하모닉 성분이지만 ~ 아니다 정확한 분수이며, 이러한 구별만으로도 의심되는 원인의 범위가 즉시 좁혀집니다. 하모닉보다 서브하모닉은 흔하지 않지만, 일단 나타나면 거의 항상 아래의 원인 중 하나를 가리킵니다.
2. 기계적 느슨함 — 가장 흔한 원인
1/2X 차 하모닉의 주요 발생 원인은 기계적 풀림. 부품이 느슨해지면(하우징 내 베어링의 유격, 마모로 인한 맞물림 불량, 또는 고정 볼트의 풀림 등) 매우 비선형적인 “튀는” 또는 “덜거덕거리는” 현상이 발생합니다. 이 유격으로 인해 부품이 장착 부위에 부딪히게 되며, 이러한 충격은 사실상 매번 반복되는 경향이 있습니다. other 변화가 발생하면, 시스템은 강제 주파수의 절반에 해당하는 주파수로 반응한다.
결과 스펙트럼에는 1X 피크와 함께 1/2X, 3/2X, 5/2X 등의 일련의 하모닉 피크가 나타납니다. 이러한 반차(half-order) 피크군은 진동 진단에서 가장 신뢰할 수 있는 지표 중 하나로, 심각한 구조적 이완을 거의 확실하게 나타내며, 시간이 지남에 따라 이 피크가 커지는 현상은 결합 상태의 악화를 반영합니다. 반차 피크가 더 뚜렷하고 많을수록, 해당 접합부의 이완 정도가 심해진 것입니다.
3. 저널 베어링의 불안정성
유체막 방식이나 저널 베어링, 서브싱크로닉 진동은 유막 불안정성의 중요한 경고 신호입니다. 이는 자발 진동 — 꾸준한 회전으로 발생하는 에너지가 진동에 직접 전달되므로, 이들은 외부의 강제력 없이도 성장할 수 있다.
- 오일 소용돌이: 일반적으로 운전 속도의 0.42배에서 0.48배 사이에서 발생하며, 반차(half-order) 바로 아래에 강하고 뚜렷한 피크 형태로 나타납니다. 이는 축을 지탱하는 오일 웨지가 베어링 간극 내에서 회전(휘르링)하기 시작하면서 축을 저널 주위로 끌고 다닐 때 발생합니다. 이 현상이 정확히 0.5배가 아닌 그보다 약간 낮은 수준에서 나타나기 때문에, 정확한 주파수 값을 통해 휘르링과 헐거움을 구분할 수 있습니다.
- 오일 채찍: 훨씬 더 심각하고 파괴적인 형태의 불안정 현상이다. 이는 소용돌이 주파수가 로터의 제1 고유 주파수와 일치할 때 발생하거나, 임계 속도. 그러면 진동이 그 고유 진동수에 “고정”되어 기계 속도가 빨라져도 그 상태를 유지하는데, 이는 채찍 진동과 속도 추적형 회전 현상을 구별하는 특징입니다. 진동의 진폭이 너무 커지면 베어링이나 축에 손상을 줄 수 있습니다.
이러한 불안정성을 둘러싸고 있는 저널 베어링 진동 주파수는 전용 도구를 사용하여 사전에 추정할 수 있다 저널 베어링 결함 발생 빈도 계산기이는 서브싱크로닉 피크가 와일 밴드에 속하는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
4. 비동기 피크의 기타 원인
- 벨트 구동 방식의 문제점: 마모되거나 손상된 벨트는 벨트 자체의 회전 속도에 연동된 비동기 성분을 발생시킬 수 있으며, 이 속도는 두 풀리의 속도보다 낮습니다. 의심되는 벨트 구동 방식의 결함 — 그리고 특히 V-belt faults — 다음을 사용하여 계산된 벨트 주파수와 대조하여 확인할 수 있습니다. 벨트 결함 발생 빈도 계산기.
- 유동과 관련된 영향: 펌프와 팬에서, 준동기 에너지는 다음에서 비롯될 수 있습니다 흐름 난류 또는 회전 실속. 이러한 구성 요소들은 일반적으로 ~ 아니다 1X의 정확한 분수 값으로, 이는 그 자체로 원인이 기계적 요인이 아닌 유체역학적 또는 공기역학적 요인이라는 유용한 단서가 된다. 압축기에서는 이와 관련된 현상으로 surging 달리기 속도보다 낮은 바닥의 높이를 높일 수도 있습니다.
5. 분석 및 확인
진단은 미세한 주파수 차이에 달려 있으므로, 가장 먼저 해야 할 일은 정확한 피크 주파수를 정확히 파악하는 것입니다. 정확히 0.50X에 선이 나타나면 헐거움을 강력히 시사하며, 0.47X에 나타나는 경우 거의 확실하게 오일 와일(oil whirl) 현상입니다. 1/2X, 3/2X, 5/2X 주파수 대역이 모두 나타나면 헐거움을 매우 높은 확률로 확인할 수 있습니다. 따라서 높은 스펙트럼 분해능과 정확한 속도 기준이 필수적입니다. 낮은 분해능에서는 0.48X와 0.50X가 동일하게 보일 수 있기 때문입니다.
그리고 시간 파형 유용한 증거를 제시합니다. 이완 현상은 대개 뚜렷한 충격이나 절단 현상—이완된 부분이 바닥에 닿는 지점에서 봉우리가 납작해지거나 잘려 나가는 현상—을 보이는 반면, 오일 와일은 날카로운 충격 없이 더 부드럽고 변화하는 신호 형태로 나타납니다. 현장에서는 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기를 사용하여 발란셋-1A 이를 통해 엔지니어는 작동 속도에서 스펙트럼과 동기화된 시간 파형을 모두 포착할 수 있으므로, 분해 작업을 계획하기 전에 정확한 서브싱크로닉 주파수와 그 파형 특성을 종합적으로 판단할 수 있습니다.
