Subharmonikų supratimas

1. Apibrėžimas: Kas yra subharmonika?

A Subharmoninis yra dažnio komponentas vibracija spektras kuris atsiranda esant sveikajam pagrindinio priverstinio dažnio daliai. Mašinų analizėje tas pagrindinis dažnis beveik visada yra bėgimo greitis (1X).

Subharmonikos atsiranda tokiuose dažniuose kaip 1/2X, 1/3X, 1/4X ir kt., ir dar vadinamos subsinchroninis vibracijos, nes jos atsiranda dažniu, mažesniu už pagrindinį sinchroninį (1X) greitį. Subharmonikų serijos (pvz., 1/2X, 3/2X, 5/2X) buvimas yra klasikinis specifinių tipų mašinų gedimų požymis.

2. Pagrindinės subharmonikų priežastys

Subharmonikos nėra tokios dažnos kaip harmonikos (2X, 3X), tačiau kai jos pasirodo, jos dažnai yra aiškus vienos iš šių problemų rodiklis:

a) Mechaninis laisvumas

Tai dažniausia subharmonikų, ypač 1/2X dedamosios, priežastis. Kai komponentas yra atsilaisvinęs, pavyzdžiui, guolis savo korpuse arba atsilaisvinęs tvirtinimo varžtas, tai gali sukelti netiesinį „šokinėjimo“ arba „barškėjimo“ efektą. Toks smūgis gali sužadinti sistemą taip, kad ji reaguos dažniu, kuris yra pusė pagrindinio priverstinio dažnio (1X).

Spektras, rodantis 1X smailę su subharmonikų serija ties 1/2X, 3/2X (1,5X), 5/2X (2,5X) ir kt., yra tipiškas didelio struktūrinio laisvumo požymis. Dėl laisvumo atsiranda smūgiai, kurie efektyviai pasireiškia kas antrą veleno apsisukimą, generuodami 1/2X smailių šeimą.

b) Atraminio guolio nestabilumas

Mašinose su alyvos plėvelės arba slankiojančiais guoliais subharmonikos yra svarbus alyvos plėvelės nestabilumo rodiklis. Tai savaime sužadintos vibracijos, atsirandančios dėl veleną laikančio alyvos pleišto dinamikos.

• Naftos sūkurys: Šis reiškinys paprastai pasireiškia dažniu, kuris yra nuo 0,42 iki 0,48 karto didesnis už darbinį greitį. Jį sukelia pati alyvos plėvelė, kuri pradeda suktis (sūkuriuoti) guolio tarpelyje, stumdama veleną. Dažnai tai yra stiprus, aiškus pikas, mažesnis nei 0,5 karto.
• Aliejaus plaktuvas: Tai sunkesnė nestabilumo forma, kuri atsiranda, kai alyvos sūkurio dažnis sutampa su pirmuoju rotoriaus natūraliuoju dažniu (kritinis greitis). Kai taip nutinka, vibracija gali tapti labai smarki ir destruktyvi. Dažnis „užrakinamas“ ties natūraliu dažniu ir nepasikeičia net padidinus mašinos greitį.

c) Kitos priežastys

• Diržo pavaros problemos: Susidėvėjęs arba pažeistas diržas kartais gali generuoti subharmoninius dažnius, susijusius su diržo sukimosi greičiu, kuris paprastai yra mažesnis nei pavaros arba varomojo skriemulio greitis.
• Peilio arba menčio praėjimo dažniai: Kai kuriais atvejais, naudojant siurblius ar ventiliatorius, nesinchroniniai pikai gali būti susiję su srauto turbulencija arba sukamojo strigimo sąlygomis, kurios gali būti ne visai lygios 1X, bet vis tiek yra mažesnės už darbinį greitį.

3. Analizė ir patvirtinimas

Kai spektre stebimos subharmonikos, labai svarbu nustatyti tikslų dažnį. Piko dažnis, lygus lygiai 0,50X, labai tikėtinas dėl laisvumo. Piko dažnis, lygus 0,47X, beveik neabejotinai rodo alyvos sūkuriavimą. Visos serijos (1/2X, 3/2X ir kt.) buvimas aiškiai patvirtina laisvumą.

Analizuojant laiko bangos forma taip pat gali būti naudinga. Laisvumas dažnai rodo smūgio ar sutrumpėjimo požymius, o alyvos sūkurys gali atrodyti kaip sudėtingesnis, moduliuojantis signalas.

← Atgal į pagrindinį rodyklę