Vibrācijas analīzes pukstēšana: cēloņi un identificēšana

Definīcija: Kas ir vibrācijas sitiens?

Vibrāciju analīzes kontekstā a sitiens vai pēršana ir atšķirīga parādība, ko raksturo periodisks vibrācijas signāla amplitūdas pieaugums un kritums. Šī modulācija notiek, ja vienlaikus ir divi atsevišķi vibrācijas signāli ar ļoti tuvām, bet ne identiskām frekvencēm un apvienojas viens ar otru. Iegūtā laika viļņa forma izskatās kā viens sinusoidāls vilnis, kura amplitūda lēnām palielinās un samazinās ritmiskā modelī.

Fizika aiz sišanas

Vibrācija rodas konstruktīvas un destruktīvas interferences rezultātā. Kad divu vibrācijas viļņu virsotnes sakrīt (fāzē), to amplitūdas summējas, kā rezultātā rodas lielāka kopējā amplitūda. Kad viena viļņa virsotne sakrīt ar otra viļņa zemāko punktu (ārpus fāzes), tie viens otru atceļ, kā rezultātā samazinās kopējā amplitūda. Šis nepārtrauktais pastiprināšanas un atcelšanas cikls rada raksturīgo "vibrācijas" vai "viļņošanās" skaņu un vibrācijas modeli.

Šīs amplitūdas modulācijas frekvence, kas pazīstama kā sitienu biežums, ir vienāds ar absolūto starpību starp abām avota frekvencēm.

Sitienu frekvence = |1. frekvence – 2. frekvence|

Piemēram, ja divas mašīnas ģenerē vibrācijas ar frekvenci 29,5 Hz un 30,5 Hz, iegūtā sitienu frekvence būs |29,5 – 30,5| = 1,0 Hz. Tas nozīmē, ka kopējā vibrācijas amplitūda palielināsies un samazināsies reizi sekundē.

Biežākie rūpniecisko iekārtu pukstēšanas cēloņi

Sitiena frekvences klātbūtne ir vērtīga diagnostikas norāde, jo tā norāda uz divu tuvu izvietotu vadības frekvenču esamību. Bieži sastopamie avoti rūpnieciskā vidē ir šādi:

• Vairākas mašīnas uz kopīgas struktūras: Klasiskākais piemērs ir divi identiskas konstrukcijas sūkņi vai ventilatori, kas darbojas uz vienas platformas vai cauruļvadu sistēmas. Ja to darbības ātrumi nedaudz atšķiras (piemēram, 1780 apgr./min. un 1785 apgr./min.), tie radīs zemfrekvences skaņu.
• Elektromotori: Svārstības var rasties starp motora rotācijas frekvenci un elektrisko frekvenci, piemēram, pola caurlaides frekvenci indukcijas motorā.
• Daudzpakāpju sūkņi vai kompresori: Mijiedarbība starp dažādiem posmiem, kas darbojas ar nedaudz atšķirīgu efektīvo ātrumu.
• Pārnesumkārbas: Mijiedarbība starp diviem zobratiem ar līdzīgu zobu skaitu.
• Hidrauliskās vai aerodinamiskās pulsācijas: Mijiedarbība starp diviem dažādiem ar plūsmu saistītas turbulences avotiem.

Kā identificēt pulsāciju vibrācijas datos

Laika viļņu formas analīze

Laika viļņu forma ir tiešākais veids, kā novērot pulsāciju. Signāls parādīs skaidru, atkārtotu amplitūdas modulācijas modeli. Laiks starp diviem secīgiem amplitūdas maksimumiem (vai minimumiem) ir pulsācijas frekvences periods.

Frekvenču spektra (FFT) analīze

Frekvenču spektrā sitiens parādīsies kā divas atšķirīgas virsotnes, kas atrodas ļoti tuvu viena otraiStandarta FFT izšķirtspēja var nebūt pietiekama, lai tos atdalītu, padarot tos redzamus kā vienu plašu maksimumu. Lai pareizi diagnosticētu sitienu, analītiķim jāizmanto augstas izšķirtspējas FFT (palielinot spektrālo līniju skaitu). Tas skaidri atšķetinās divas atsevišķās frekvences komponentes, kas izraisa sitienu.

Vai pēršana ir problēma?

Paša vibrācija nav defekts, bet gan frekvenču mijiedarbības simptoms. Tomēr tā var radīt problēmas:

• Kaitinošs troksnis: Augošā un krītošā skaņa var būt pamanāmāka un kairinošāka personālam nekā pastāvīgs troksnis.
• Bažas par maksimālo amplitūdu: Konstruktīvās interferences fāzes laikā maksimālā amplitūda var būt gandrīz divreiz lielāka par atsevišķu signālu amplitūdu. Šis maksimālais līmenis var pārsniegt trauksmes robežvērtības vai izraisīt pārmērīgu slodzi uz komponentiem, pat ja vidējā vibrācija ir pieņemama.
• Citu problēmu maskēšana: Svārstīgais signāls dažkārt var apgrūtināt citu pamatā esošo vibrācijas problēmu identificēšanu.

Problemātiska sitiena risināšana parasti ietver divu avota frekvenču identificēšanu un mēģinājumu mainīt vienas no mašīnām ātrumu vai ieviest slāpēšanu, lai mazinātu amplitūdas maksimumus.

← Atpakaļ uz galveno indeksu