Vibracijos amplitudė: pagrindinis mašinos būklės rodiklis

Apibrėžimas: Kas yra virpesių amplitudė?

Vibracijos amplitudė yra vibracijos intensyvumo arba sunkumo matas. Jis kiekybiškai įvertina, „kiek“ mašina vibruoja, ir yra vienas iš svarbiausių parametrų, naudojamų būklės stebėjimui ir mašinų diagnostikai. Amplitudės pokytis laikui bėgant dažnai yra pirmasis besivystančios mechaninės problemos požymis. Nors dažnis padeda diagnozuoti gedimo *tipą*, amplitudė padeda nustatyti jo *sunkumą*.

Amplitudės matavimo svarba

Vibracijos amplitudės stebėjimas yra būtinas bet kuriai nuspėjamajai techninės priežiūros programai. Amplitudės padidėjimas tiesiogiai koreliuoja su dinaminių jėgų, veikiančių mašinos komponentus, padidėjimu. Šių lygių stebėjimas padeda:

• Nustatykite bazinį lygį: Amplitudės matavimas sveikame įrenginyje suteikia pagrindą būsimam palyginimui.
• Mašinų būklės tendencija: Laikui bėgant braižydami amplitudės rodmenis, inžinieriai gali aptikti laipsnišką blogėjimą gerokai prieš įvykstant gedimui.
• Nustatyti žadintuvus: Amplitudės lygiai naudojami įspėjimo ir pavojaus signalams nustatyti, pranešant personalui, kai mašinos būklė gerokai pablogėja.
• Įvertinkite sunkumą: Amplitudės dydis yra tiesioginis problemos rimtumo rodiklis, padedantis nustatyti priežiūros veiksmų prioritetus.

Įvairūs amplitudės matavimo būdai

Vibracija yra dinaminis signalas, o jos amplitudę galima kiekybiškai įvertinti keliais skirtingais būdais. Matavimo būdo pasirinkimas priklauso nuo mašinos tipo ir ieškomos informacijos.

1. Didžiausia (Pk) amplitudė

Didžiausia vertė yra maksimali vibracijos bangos formos amplitudė viena kryptimi (teigiama arba neigiama) nuo nulinės arba pusiausvyros padėties. Didžiausios vertės matavimai yra ypač naudingi vertinant trumpalaikius, didelio poveikio įvykius, pvz., tuos, kuriuos sukelia nulūžęs krumpliaratis arba didelis guolio defektas. Ji rodo didžiausią įtempį arba jėgą, kuri veikia komponentą vibracijos ciklo metu.

2. Amplitudė nuo piko iki piko (Pk-Pk)

Nuo viršūnės iki viršūnės vertė yra bendras atstumas, kurį vibruojantis komponentas nukeliauja nuo savo didžiausios teigiamos viršūnės iki didžiausios neigiamos viršūnės. Ji rodo bendrą detalės nuokrypį arba pilną judėjimą. Nuo viršūnės iki viršūnės vertė dažniausiai naudojama matavimui poslinkis, nes tai labai svarbu vertinant tarpus. Pavyzdžiui, jis gali nustatyti, ar besisukantis velenas juda pakankamai, kad galėtų kliudyti nejudantį guolio korpusą.

3. RMS (vidutinė kvadratinė šaknies) amplitudė

RMS vertė yra labiausiai paplitęs ir naudingiausias matas bendram vibracijos stiprumui įvertinti. Ji apskaičiuojama traukiant kvadratinę šaknį iš bangos formos kvadratinių verčių vidurkio laikui bėgant. Pagrindinis RMS privalumas yra tas, kad ji yra tiesiogiai susijusi su energetinė vertė ir vibracijos griaunamoji galia. RMS vertė atsižvelgia į visą vibracijos signalą laikui bėgant, o ne tik į didžiausius pikus, todėl ji yra daug stabilesnis ir reprezentatyvesnis bendros mašinos būklės matas. Daugumoje tarptautinių standartų, pavyzdžiui, ISO 10816, RMS greitis naudojamas vibracijos riboms nustatyti.

Pk, Pk-Pk ir RMS ryšys

Norint gauti tobulą sinusoidę, šios vertės turi paprastą matematinį ryšį:

• Nuo piko iki piko = 2 × piko
• RMS = smailė / √2 ≈ 0,707 × smailė

Tačiau sudėtingiems, nesinusoidiniams signalams, randamiems realiuose įrenginiuose (kuriuose dažnai būna smūgių ir harmonikų), šis ryšys negalioja. Didžiausios ir vidutinės vertės santykis yra žinomas kaip maksimumo koeficientas, kuris pats savaime gali būti naudinga diagnostikos priemonė.

Kurį amplitudės vienetą naudoti?

Amplitudė matuojama poslinkio, greičio arba pagreičio vienetais, o pasirinkimas priklauso nuo dominančio dažnio:

• Poslinkis (μm, mils): Geriausiai tinka žemo dažnio vibracijai (<10 Hz), pvz., konstrukcijų judėjimui ar disbalansui labai lėtose mašinose.
• Greitis (mm/s, in/s): Geriausias bendrosios paskirties indikatorius vidutinio dažnio diapazonams (nuo 10 Hz iki 1000 Hz), kur atsiranda dažniausiai pasitaikantys mašinų gedimai, pvz., disbalansas ir nesuderinamumas.
• Pagreitis (g, m/s²): Geriausiai tinka aukšto dažnio vibracijai (> 1000 Hz), pvz., krumpliaračių sujungimui ir guolių gedimams.

← Atgal į pagrindinį rodyklę