Greičio supratimas vibracijos analizėje
Greitis yra pokyčio tempas poslinkis kalbant apie laiką — paprastai tariant, tai yra kaip greitai vibruojantis elementas juda. Iš trijų pagrindinių vibracija parametrai — poslinkis, greitis ir pagreitis — greitis yra dažniausiai naudojamas rodiklis, leidžiantis įvertinti bendrą sveikatos būklę ir vibracijos sunkumas bendrųjų sukamųjų mašinų per dažniausiai naudojamą diagnostikos dažnių diapazoną. Jis užima vidurinę poziciją tarp šių trijų rodiklių tiek tiesiogine, tiek praktine prasme: vienu matematiniu žingsniu nutolęs nuo tūrio ir vienu – nuo pagreičio.
1. Kodėl „Velocity“ yra sunkumo vertinimo standartas
„Velocity“ tapo standartiniu parametru bendrojo pobūdžio vibracijos stebėjimui dėl kelių tarpusavyje susijusių priežasčių:
- Geriausias destruktyvios energijos rodiklis: mašiną varginanti energija yra tiesiogiai susijusi su greičiu. Tam tikras greičio lygis atitinka gana pastovų sunkumo lygį plačiame mašinų greičių ir tipų diapazone, todėl greičio ribas galima gerai perkelti tarp panašių mašinų — nors standartuose jos vis tiek pateikiamos pagal mašinų grupę ir atramos sąlygas, o ne kaip vienas universalus skaičius.
- „Lygus“ dažnių atsakas: svarbiausiame mašinų diagnostikos dažnių diapazone – maždaug nuo 10 Hz iki 1 000 Hz arba nuo 600 iki 60 000 CPM – greitis suteikia labiausiai subalansuotą vaizdą. Jis yra beveik vienodai jautrus žemo dažnio gedimams, pavyzdžiui, disbalansas ir dažnesniems gedimams, pavyzdžiui, nesuderinimas, todėl tai puikus universalus numeris.
- Tarptautinių standartų pagrindas: pasauliniai mašinų vibracijos standartai — visų pirma ISO 20816, kuri pakeitė ilgą laiką galiojusį ISO 10816 standartą — naudokite RMS greitį kaip pagrindinį priėmimo ribų ir aliarmo lygių rodiklį. Įprastos A/B/C/D zonų ribos ISO 20816-3 pateikiamos mm/s RMS, o skaitinės vertės priklauso nuo mašinų grupės ir atramos sąlygų, o ne sudaro vieną universalų rinkinį.
2. Matavimo vienetai ir matavimai
Bendrieji vienetai
Vibracijos greitis paprastai nurodomas vienu iš dviejų matavimo vienetų:
- mm/s (milimetrai per sekundę): SI vienetas, naudojamas didžiojoje pasaulio dalyje.
- in/s (coliai per sekundę): imperinė matavimo vienetų sistema, paplitusi Jungtinėse Valstijose.
Greitis beveik visada matuojamas ir fiksuojamas kaip RMS vertė, nes RMS geriausiai atspindi signalo energijos kiekį. Jei vietoj to nurodoma didžiausia vertė, tai turėtų būti aiškiai pažymėta, nes perskaičiuojant vieną vertę į kitą daroma prielaida, kad signalas yra sinusoidinis; a vibracijos vienetų keitiklis atlieka aritmetinius skaičiavimus ir užtikrina, kad mm/s, in/s ir dB vienetai būtų suderinti.
Kaip tai matuojama?
Greitį galima nustatyti dviem pagrindiniais būdais:
- Tiesiogiai, naudojant greičio daviklį: elektrodinaminis greičio jutiklis sukuria įtampą, tiesiogiai proporcingą vibracijos greičiui. Šie tvirti judančios ritės davikliai anksčiau buvo plačiai paplitę, tačiau dabar juos iš esmės pakeitė akselerometrai.
- Integruojant akselerometro signalą: šiuo metu vyraujantis metodas. Patikimas akselerometras matuoja pagreitį, o duomenų surinkėjas arba stebėjimo sistema elektroniniu būdu atlieka integracija kuris jį paverčia greičiu. Tai leidžia suderinti plačią akcelerometro dažnių sritį ir ilgaamžiškumą su greičio parametro teikiamais diagnostiniais privalumais.
3. „Velocity“ vaidmuo diagnostikoje
Didelis bendras greičio lygis rodo, kad mašina turi problemą, tačiau nepaaiškina, kokia tai problema. Diagnozės etapas – patikrinti greičio spektras ir pažiūrėkite, kurios dažnių juostos labiausiai prisideda prie bendros vertės:
- Didelis greitis ties 1× aps./min. (darbinis greitis) points to disbalansas.
- Didelis greitis ties 2× aps./min. nurodo į nesuderinimas.
- Bėgimo greičio greičio smailių serija harmonikos reiškia mechaninį laisvumas.
Būtent tokia yra lauko prietaiso darbo eiga. Nešiojamas dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A išmatuoja bendrą greitį kiekviename guolyje, tada jį suskaido į spektrą, kad inžinierius galėtų nustatyti 1×, 2× ir harmonikų sudėtį – o jei kaltininkas yra disbalansas, iškart imtis jo šalinimo pačiuose mašinos guoliuose.
4. Greitis, palyginti su poslinkiu ir pagreičiu
Nė vienas parametras nėra geriausias visais atvejais; kiekvienas iš jų dominuoja skirtingoje dažnių diapazono dalyje:
- Poslinkis geriausiai tinka labai mažo dažnio judesiams – velenų sukimuisi, konstrukcijų judėjimui ir tarpams – ir yra natūralus pasirinkimas artumo zondas slydimo guolių matavimai.
- Greitis apima platų vidurinių dažnių diapazoną, kuriame dažniausiai pasireiškia besisukančių mašinų gedimai, todėl šis parametras kasdien naudojamas bendram gedimo sunkumui įvertinti.
- Pagreitis geriausiai pasirodo labai aukštuose dažniuose, kur išryškina ankstyvą guolis ir krumpliaratis klaidos, kurias greitis nepakankamai įvertintų.
Galite pereiti iš vieno į kitą integracija (pagreitis → greitis → poslinkis) ir differentiation kita kryptimi. Nepaisant to, norint susidaryti bendrą vaizdą apie mašinos dinaminę būklę įprastinėse eksploatacijos ribose, greitis išlieka vienintelis vertingiausias parametras — o greitas būdas palyginti rodmenis su ISO zonomis yra vibracijos intensyvumo lentelė.
