Pagreičio supratimas vibracijos analizėje

Apibrėžimas: Kas yra virpesių pagreitis?

Pagreitis yra objekto greičio kitimo greitis laiko atžvilgiu. Vibracijos analizės kontekste tai yra pagrindinis matavimas, kuris kiekybiškai įvertina, kaip greitai keičiasi vibruojančio komponento greitis. Nors poslinkis matuoja, kiek toli juda detalė, o greitis matuoja, kaip greitai ji juda, pagreitis sutelktas į detalę veikiančias jėgas, todėl ji ypač jautri aukšto dažnio įvykiams, tokiems kaip smūgiai ir staigūs judėjimo pokyčiai.

Kodėl svarbu matuoti pagreitį?

Pagreičio matavimas yra labai svarbus visapusiškai būklės stebėjimo programai, nes jis puikiai tinka aptikti specifinius mašinų gedimus, kurių kiti matavimai gali nepastebėti. Jo svarba kyla iš kelių pagrindinių veiksnių:

• Aukšto dažnio gedimų aptikimas: Pagreitis iš esmės yra jautresnis aukšto dažnio vibracijoms. Todėl tai idealus parametras ankstyvosios stadijos riedėjimo guolių gedimams, krumpliaračių sujungimo problemoms ir menčių praėjimo dažniams aptikti, nes šie reiškiniai paprastai sukelia aukšto dažnio vibracijas.
• Tiesioginis ryšys su jėga: Pagal antrąjį Niutono dėsnį (jėga = masė × pagreitis), pagreitis yra tiesiogiai proporcingas mašinoje veikiančioms dinaminėms jėgoms. Pagreičio matavimas suteikia tiesioginės informacijos apie jėgas, kurios sukelia komponentų įtempimą ir nuovargį.
• Platus dinaminis diapazonas: Akselerometrai, jutikliai, naudojami pagreičiui matuoti, gali apimti labai platų dažnių ir amplitudžių diapazoną, todėl jie yra universalūs įvairių tipų mašinų stebėjimui.

Vienetai ir matavimas

Bendrieji vienetai

Vibracijos pagreitis paprastai išreiškiamas vienu iš dviejų vienetų:

• g: Bematis vienetas, vaizduojantis Žemės gravitacijos pagreitį. 1 g yra lygus maždaug 9,81 m/s². „g“ naudojimas yra įprastas, nes jis suteikia standartizuotą, lengvai suprantamą vibracijos stiprumo matą.
• m/s² (arba mm/s²): Standartinis SI pagreičio vienetas (metrai per sekundę kvadratu).

Kaip tai matuojama?

Pagreitis beveik išimtinai matuojamas naudojant akselerometrasTai keitiklis, kuris mechaninę vibracijos jėgą paverčia proporcingu elektriniu signalu. Pjezoelektriniai akselerometrai yra labiausiai paplitęs tipas, naudojamas pramoninėje būklės stebėsenoje dėl savo tvirtumo, tikslumo ir plataus dažnio atsako.

Praktinis pritaikymas diagnostikoje

Diagnostikoje pagreičio duomenys naudojami konkrečioms problemoms nustatyti:

• Guolių gedimai: Mikroskopinių defektų sukelti smūgiai į guolių žiedus, ritinėlius ar rutuliukus sukuria mažus, aukšto dažnio šuolius. Pagreičio matavimai, ypač derinami su tokiais metodais kaip Vokų analizė, yra pagrindinis metodas šiems gedimams aptikti ankstyviausiose stadijose.
• Pavarų dėžės analizė: Aukšto dažnio vibracijos, atsirandančios dėl krumpliaračių dantų sukibimo, taip pat smūgiai nuo įtrūkusių ar nulūžusių dantų, yra aiškiai matomi pagreičio spektre.
• Didelės spartos mašinos: Įrangai, tokiai kaip turbinos ir greitaeigiai kompresoriai, pagreitis dažnai yra pageidaujamas bendras vibracijos matavimas, nes dominuojantys dažniai patenka į diapazoną, kuriame jis yra jautriausias parametras.

Ryšys su greičiu ir poslinkiu

Poslinkis, greitis ir pagreitis yra matematiškai susiję integravimo ir diferenciacijos būdu. Paprastam sinusoidiniam virpesiui:

• Greitis yra pagreičio integralas.
• Poslinkis yra greičio integralas.

Tai reiškia, kad esant tokiam pačiam vibracijos energijos kiekiui, pagreičio amplitudės natūraliai bus didesnės esant aukštiems dažniams, o poslinkio amplitudės bus didesnės esant žemiems dažniams. Štai kodėl analitikai pasirenka matavimo parametrą, geriausiai atitinkantį numatomo gedimo dažnių diapazoną.

← Atgal į pagrindinį rodyklę