Didžiausios amplitudės supratimas (Pk ir Pk-Pk)
Didžiausioji (Pk) amplitudė yra didžiausio lygio matas vibracija signalo vertė, matuojama nuo nulio arba pusiausvyros padėties iki aukščiausio taško, kurį pasiekia signalo kreivė. Grynos sinusoidės atveju tai yra didžiausias momentinis svyravimo lygis, užfiksuotas matavimo metu. Tai vienas iš trijų būdų išreikšti amplitudė — kartu su „Peak-to-Peak“ ir RMS — o pasirinkimas tarp jų yra vienas iš svarbiausių sprendimų vibracijos analizė.
Nuo piko iki piko (Pk-Pk) amplitudė tai bendras bangos amplitudės nuokrypis, matuojamas nuo labiausiai neigiamo slėgio taško iki labiausiai teigiamo viršūnės taško. Grynosios sinusinės bangos atveju vertė „nuo viršūnės iki viršūnės“ yra lygiai dvigubai didesnė už viršūnės vertę. Abiejų dydžių reikšmės nustatomos iš laiko bangos forma o ne iš spektro.
Pavyzdys — sinusinė banga, svyruojanti nuo +5 mm/s iki −5 mm/s:
- Svetainė Piko (Pk) amplitudė yra 5 mm/s.
- Svetainė Nuo piko iki piko (Pk-Pk) amplitudė yra 10 mm/s.
1. Sviris, svirio amplitudė ir ryšys su vidutine kvadratine verte
Idealaus sinusoidinio signalo atveju šie trys dydžiai yra susiję fiksuotais santykiais: vidutinė kvadratinė vertė (RMS) lygi didžiajai vertei, padalintai iš √2 (maždaug 0,707 × didžiausia vertė), o didžiausia vertė lygi 1,414 × RMS. Svarbiausia, kad šie aiškūs perskaičiavimai galioja tik grynajai sinusoidinei bangai. Kai tik signale atsiranda smūgių, triukšmo ar kelių dažnių, tikroji maksimali vertė ir iš RMS gauta maksimali vertė skiriasi – būtent dėl to tikrasis, kiekvieną mėginį atskirai vertinantis maksimalių verčių detektorius veikia kitaip nei tas, kuris tiesiog masteliuoja RMS rodmenį.
2. Kada naudojami piko matavimai?
Nors RMS yra dažniausiai naudojamas rodiklis, skirtas bendram vibracijos energijos ir griaunamajam potencialui įvertinti, didžiausios vertės ir vertės nuo didžiausios iki didžiausios pasiteisina dvejose konkrečiose situacijose.
a) Tarpo ir mechaninės erdvės įvertinimas
Nuo viršūnės iki viršūnės poslinkis yra labai svarbus matavimas, ypač mašinoms su slankiojantys guoliai monitored by artumo zondai. Pk-Pk vertė analitikui nurodo bendrą atstumą, kurį velenas nuvažiuoja per guolio tarpą. Jei šis skaičius pradeda priartėti prie fizinio guolio tarpo, tai yra aiškus įspėjimas apie rimtą problemą, kuri gali baigtis katastrofišku rotoriaus ir stacionariųjų dalių susidūrimu. Kadangi ši vertė išreiškiama mechaninių tarpų matavimo vienetais – mikrometrais ar milais, atspindinčiais faktinį poslinkį – poslinkio nuo viršūnės iki viršūnės vertė yra natūralus matavimo vienetas, kai kalbama apie tarpą.
b) Poveikių ir pereinamųjų reiškinių aptikimas
Didžiausia amplitudė yra labai jautri trumpalaikiams, didelės energijos reiškiniams, pavyzdžiui, smūgiams. Įtrūkęs krumplių dantis arba riedėjimo elementas, riedantis per spall guolio žiede sukelia staigų laiko signalo šuolį. Piko pagreitis Šių įvykių metu vertė staigiai kyla, nors bendra vidutinė kvadratinė vertė išlieka žema, todėl smailių verčių matavimai tampa vertinga priemone ankstyvam guolis ir įranga gedimų nustatymas. Svirčio ir vidutinės kvadratinės vertės santykis pats savaime yra pripažintas diagnostinis rodiklis — Kranto koeficientas — o didėjantis viršūnių koeficientas dažnai yra pirmasis požymis, kad formuojasi smūginis lūžis.
3. Piko matavimų apribojimai
Pagrindinis trūkumas, vertinant bendrą būklę remiantis vien tik didžiausiąja amplitudės verte, yra tai, kad ji atspindi tik vieną akimirką. Ji nieko nepasako apie likusios signalo dalies energijos kiekį, kaip tai daro vidutinė kvadratinė vertė (RMS). Bangos forma su vienu stačiu, izoliuotu smailiu gali rodyti aukštą piką, bet žemą RMS, o tai rodo, kad ji nėra ypač žalinga. Atvirkščiai, sudėtinga bangos forma, sudaryta iš daugelio vidutinių smailių, gali turėti aukštą, tikrai žalingą RMS, nors nė vienas pikas atskirai neatrodo nerimą keliantis. Kita praktinė problema yra pakartojamumas: kadangi tikrasis pikas yra vienkartinis maksimumas, jį gali padidinti vienas atsitiktinis tranzientas ar elektros triukšmo pliūpsnis, todėl piko rodmenys dažnai fiksuojami su peak-hold funkcija, kuri trunka keletą sekundžių ir yra vertinama kartu su vidutine kvadratine verte (RMS), o ne atskirai.
4. Santrauka: Pk ir Pk-Pk ir RMS
Šios trys priemonės viena kitą papildo, o ne konkuruoja tarpusavyje – svarbu pasirinkti tinkamą priemonę, atsižvelgiant į užduotą klausimą:
- Naudoti RMS pagal bendrą populiarumą vibracijos sunkumas ir įvertinti bendrą mašinos būklę; tai labiausiai susiję su vibracijos destruktyviąja energija ir yra pagrindas tokiems standartams kaip ISO 20816.
- Naudokite „Peak-to-Peak“ (poslinkis) kai svarbiausia yra fizinis tarpas ir detalės absoliutusis judesys – visų pirma velenai, besisukantys slydimo guoliuose.
- Naudokite „Peak“ (pagreitį) siekiant aptikti ir įvertinti staigius smūginius įvykius, kurie dažnai yra pirmieji guolių ir krumplių gedimų požymiai.
Praktikoje analitikas visus tris rodiklius stebi vienu metu. Nešiojamas dviejų kanalų prietaisas, pavyzdžiui, Balanset-1A rodo bendrus lygius ir pagrindinę laiko bangos formą kartu, todėl inžinierius gali iš tų pačių matavimų be jokių kompromisų įvertinti vidutinę kvadratinę vertę (RMS) – siekdamas nustatyti gedimo sunkumą, viršutinę ir apatinę vertę (Peak-to-Peak) – siekdamas įvertinti atstumą, bei didžiausią vertę (Peak) – siekdamas įvertinti signalo intensyvumą.
