Vibracijos analizės plakimas: priežastys ir nustatymas

Apibrėžimas: Kas yra vibracijos ritmas?

Vibracijos analizės kontekste, a ritmas arba plakimas yra savitas reiškinys, kuriam būdingas periodiškas vibracijos signalo amplitudės kilimas ir kritimas. Ši moduliacija įvyksta, kai tuo pačiu metu yra du atskiri labai artimo, bet ne identiško dažnio vibracijos signalai, kurie susijungia vienas su kitu. Gauta laiko bangos forma atrodo kaip viena sinusinė banga, kurios amplitudė lėtai didėja ir mažėja ritmiškai.

Fizika už mušimo

Plaksėjimas yra konstruktyviosios ir destruktyviosios interferencijos rezultatas. Kai dviejų virpesių bangų pikai sutampa (sutampa fazėje), jų amplitudės sumuojasi, todėl gaunama didesnė bendra amplitudė. Kai vienos bangos pikas sutampa su kitos bangos įduba (nesutampa fazėje), jos viena kitą panaikina, todėl bendra amplitudė sumažėja. Šis nuolatinis sustiprinimo ir panaikinimo ciklas sukuria būdingą „plaksėjimą“ arba „ūžimą“ garsą ir virpesių modelį.

Šios amplitudės moduliacijos dažnis, žinomas kaip ritmo dažnis, yra lygus absoliučiam skirtumui tarp dviejų šaltinių dažnių.

Pulso dažnis = |1 dažnis – 2 dažnis|

Pavyzdžiui, jei du įrenginiai generuoja 29,5 Hz ir 30,5 Hz vibracijas, gautas dūžių dažnis bus |29,5 – 30,5| = 1,0 Hz. Tai reiškia, kad bendra vibracijos amplitudė didės ir kris kartą per sekundę.

Dažniausios pramoninių mašinų daužymo priežastys

Pulso dažnio buvimas yra vertingas diagnostinis užuomina, nes jis rodo dviejų glaudžiai išdėstytų valdymo dažnių egzistavimą. Įprasti šaltiniai pramonės aplinkoje yra šie:

• Kelios mašinos bendroje struktūroje: Klasikiškiausias pavyzdys yra du identiškos konstrukcijos siurbliai arba ventiliatoriai, veikiantys toje pačioje platformoje arba vamzdynų sistemoje. Jei jų veikimo greičiai šiek tiek skiriasi (pvz., 1780 aps./min. ir 1785 aps./min.), jie skleis žemo dažnio dūžį.
• Elektros varikliai: Plaksėjimas gali atsirasti tarp variklio sukimosi dažnio ir elektros dažnio, pavyzdžiui, poliaus praėjimo dažnio indukciniame variklyje.
• Daugiapakopiai siurbliai arba kompresoriai: Sąveika tarp skirtingų etapų, kurie veikia šiek tiek skirtingu efektyviu greičiu.
• Pavarų dėžės: Dviejų panašiu dantų skaičiumi sujungtų krumpliaračių sąveika.
• Hidraulinės arba aerodinaminės pulsacijos: Dviejų skirtingų su srautu susijusios turbulencijos šaltinių sąveika.

Kaip atpažinti plakimą vibracijos duomenyse

Laiko bangos formos analizė

Laiko bangos forma yra tiesiausias būdas stebėti plakimą. Signalas parodys aiškų, pasikartojantį amplitudės moduliacijos modelį. Laikas tarp dviejų iš eilės einančių amplitudės pikų (arba įdubų) yra plakimo dažnio periodas.

Dažnių spektro (FFT) analizė

Dažnių spektre ritmas atrodys kaip dvi skirtingos viršūnės, esančios labai arti viena kitosStandartinis FFT gali neturėti pakankamai skiriamosios gebos, kad juos atskirtų, todėl jie atrodo kaip vienas platus pikas. Norėdamas tinkamai diagnozuoti ritmą, analitikas turi naudoti didelės skiriamosios gebos FFT (padidindamas spektrinių linijų skaičių). Tai aiškiai atskirs du atskirus dažnio komponentus, kurie sukelia ritmą.

Ar mušimas yra problema?

Pats savaime mušimas nėra gedimas, o veikiau sąveikaujančių dažnių simptomas. Tačiau jis gali būti problemiškas:

• Erzinantis triukšmas: Kylantis ir krintantis garsas gali būti labiau pastebimas ir dirginantis personalą nei nuolatinis triukšmas.
• Didžiausios amplitudės problemos: Didžiausia amplitudė konstruktyviosios interferencijos fazės metu gali būti beveik dvigubai didesnė už atskirų signalų amplitudę. Šis pikas gali viršyti aliarmo ribas arba sukelti per didelę komponentų apkrovą, net jei vidutinė vibracija yra priimtina.
• Kitų problemų maskavimas: Dėl svyruojančio signalo kartais gali būti sunku nustatyti kitas pagrindines vibracijos problemas.

Probleminio ritmo sprendimas paprastai apima dviejų šaltinio dažnių nustatymą ir bandymą pakeisti vieno iš aparatų greitį arba įvesti slopinimą, kad būtų sušvelninti amplitudės pikai.

← Atgal į pagrindinį rodyklę