Didžiausia ir didžiausia amplitudė vibracijos analizėje
Piko (Pk) ir Nuo piko iki piko (Pk-Pk) yra du pagrindiniai būdai kiekybiškai įvertinti amplitudė, arba amplitudė. Nors šie rodikliai yra glaudžiai susiję, jie matuoja skirtingas bangos formos charakteristikas ir naudojami skirtingiems diagnostiniams tikslams. Pasirinkimas tarp jų — ir žinojimas, kaip kiekvienas iš jų susijęs su RMS — tai vienas iš pirmųjų įgūdžių, kuriuos įgyja vibracijos analitikas, nes ta pati fizinė vibracija gali atrodyti nežymi arba kelti nerimą, priklausomai nuo to, kokį apibūdinimą pasirinksite.
1. Apibrėžimas: viršutinio taško ir viršutinio taško iki viršutinio taško atskyrimas
Abi reikšmės nuskaitomos iš laiko bangos forma — momentinės amplitudės kitimas laiko atžvilgiu — tačiau jos apibūdina jos geometriją dviem skirtingais būdais.
Didžiausia (Pk) amplitudė
Svetainė didžiausia vertė tai didžiausias bangos formos nuokrypis nuo nulinės arba pusiausvyros padėties viena kryptimi – teigiama arba neigiama. Jis atspindi intensyviausią vibracijos ciklo momentą. Simetrinės bangos formos atveju teigiamas ir neigiamas smailės dydžiai yra lygūs; asimetrinės bangos formos atveju jie skiriasi, o matavimo prietaisai gali rodyti didesnį iš šių dviejų dydžių kaip tikroji viršūnė.
Amplitudė nuo piko iki piko (Pk-Pk)
Svirčių atstumas – tai bendras atstumas nuo didžiausios teigiamos svirčių vertės iki didžiausios neigiamos svirčių vertės, t. y. vibruojančio elemento judesio amplitudė arba bendras poslinkis per vieną ciklą. Jei sinusinė banga yra grynas ir simetriškas, šis santykis yra paprastas:
Nuo piko iki piko = 2 × piko
Kalbant apie sudėtingas, asimetrines bangų formas, kurias generuoja tikrosios mašinos, šis paprastas dvigubas koeficientas gali būti netikslus – banga retai kada yra idealiai sutelkta ties nulinės linijos viduriu, todėl dvigubai padidinus amplitudės viršūnę, tikrasis bendras poslinkis gali būti pervertintas arba nepakankamai įvertintas. Kai svarbus poslinkis, geriau tiesiogiai matuoti Pk-Pk, o ne apskaičiuoti jį netiesiogiai.
2. Kada taikyti piko (Pk) matavimą
Didžiausia amplitudė yra ypač naudinga trumpalaikiams, didelės energijos reiškiniams ar smūgiams nustatyti. Ji atspindi didžiausią įtempį ar jėgą, veikiančią detalę, todėl yra naudinga:
- Poveikio nustatymas: įtrūkęs krumplių dantis, atsilupęs guolisarba laisva dalis generuoja staigius impulsus, dėl kurių laiko signalo kreivėje atsiranda didelės smailės dar gerokai prieš pakylant vidutiniam lygiui.
- Streso vertinimas: kadangi nuovargio pažeidimai susiję su maksimaliu deformacijos dydžiu, šis didžiausias vertė dažnai geriau įspėja apie gresiantį gedimą nei energijos vidurkis, pavyzdžiui, vidutinė kvadratinė vertė (RMS).
- Apsauginių signalų nustatymas: kai kuriose mašinose signalizacija nustatoma pagal maksimalias reikšmes, siekiant apsisaugoti nuo staigių, žalingų trumpalaikių reiškinių.
Didžiausios vertės paprastai imamos iš pagreitis signalai, kuriuose mašinos viduje veikiančios impulsinės jėgos — tai, kas būdinga pradiniam įranga ir guolių pažeidimai — išsiskiria labiausiai. Su tuo susijusi prietaiso savybė, piko išlaikymas, užfiksuoja ir išsaugo didžiausią matavimo metu užfiksuotą vertę, todėl net ir trumpalaikis poveikis nelieka nepastebėtas.
3. Kada taikyti matavimą nuo viršūnės iki viršūnės (Pk-Pk)
Amplitudė nuo viršūnės iki viršūnės yra tinkamiausias matavimo rodiklis, kai svarbu bendras fizinis atstumas komponento, beveik visada išreiškiamas kaip poslinkis:
- Atstumo analizė: Pk-Pk poslinkis parodo, ar besisukantis velenas juda tiek, kad gali liestis su nejudančiomis dalimis, pavyzdžiui, guolių korpusais ar sandarikliais, ir taip tiesiogiai nustato fizinį plotą, kurį apima vibruojančios dalies judesio amplitudė.
- Velenų vibracijos stebėjimas: dėl kritinės turbomašinų būklės, kurią stebi artumo zondai, ribos ir signalai beveik visada nurodomi kaip amplitudinis poslinkis – milais arba mikrometrais – pagal tokius standartus kaip ISO 7919.
- Mažos greičio mašinos: labai lėtai besisukančiuose rotoriuose dažniausiai svarbiausias būklės rodiklis yra ne jų energija, o bendras dalių judesys.
A vibracijos poslinkio skaičiuoklė paverčia išmatuotą greitį žinomu dažniu į atitinkamą viršutinės ir apatinės vertės skirtumą mikrometrais, o tai yra naudinga lyginant greičio rodmenis su poslinkiu pagrįstu veleno ribiniu dydžiu.
4. Palyginimas su RMS
Būtina palyginti Pk ir Pk-Pk su RMS (vidutinė kvadratinė šaknis) reikšmė, kuri rodo bendrą vibracijos energijos kiekį:
- RMS yra geriausias būdas stebėti bendrą įrenginio būklę ir yra tarptautinio vibracijos sunkumas tokie standartai kaip ISO 20816 (šiuolaikinis ISO 10816 standarto pakaitalas), kuriame nustatytos mm/s zonos ribos, išreikštos vidutiniu kvadratiniu greičiu.
- Piko yra geriausias būdas užfiksuoti staigius įvykius ir įvertinti didžiausią įtampą.
- Nuo viršūnės iki viršūnės yra geriausias būdas įvertinti bendrą judėjimo ir bėgimo laisvę.
Grynosios sinusinės bangos atveju šie trys dydžiai yra susiję fiksuotais koeficientais (Pk ≈ 1,414 × RMS, Pk-Pk = 2 × Pk), o vibracijos vienetų keitiklis juos taiko akimirksniu; tačiau realūs signalai pažeidžia šiuos santykius, ir būtent čia glūdi diagnostinė vertė.
5. „Crest“ veiksnys: ten, kur susitinka trys
Išsami analizė apima visus tris parametrus kartu, o jų sąveiką atspindi Kranto koeficientas — didžiausios vertės ir vidutinės kvadratinės vertės santykis. Didelis amplitudės koeficientas rodo staigius smūgius net ir tada, kai bendra energija (vidutinė kvadratinė vertė) vis dar yra maža; tai yra klasikinis ankstyvas guolių ar pavarų gedimų indikatorius. Stebint, kaip amplitudės koeficientas didėja, o vidutinė kvadratinė vertė išlieka stabili, dažnai galima gauti pačią ankstyviausią įspėjimą apie besiformuojantį gedimą, gerokai anksčiau, nei bet kuris atskiras rodiklis pats savaime sukelia pavojaus signalą. Eksploatacijos sąlygomis nešiojamas dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A tiesiogiai įrašo laiko signalą ir vienu metu pateikia maksimalią vertę, atstumą tarp maksimalių verčių bei vidutinę kvadratinę vertę, todėl inžinierius gali įvertinti visus tris parametrus – ir jų tarpusavio santykį (smailės koeficientą) – tiesiogiai prie įrenginio, be jokio papildomo apdorojimo.
