Paātrinājuma izpratne vibrācijas analīzē

Definīcija: Kas ir vibrācijas paātrinājums?

Paātrinājums ir objekta ātruma izmaiņu ātrums attiecībā pret laiku. Vibrāciju analīzes kontekstā tas ir fundamentāls mērījums, kas kvantificē, cik ātri mainās vibrējoša komponenta ātrums. Lai gan pārvietojums mēra, cik tālu detaļa pārvietojas, un ātrums mēra, cik ātri tā pārvietojas, paātrinājums koncentrējas uz spēkiem, kas iedarbojas uz detaļu, padarot to īpaši jutīgu pret augstfrekvences notikumiem, piemēram, triecieniem un pēkšņām kustības izmaiņām.

Kāpēc paātrinājuma mērīšana ir svarīga?

Paātrinājuma mērīšana ir ļoti svarīga visaptverošai stāvokļa uzraudzības programmai, jo tā lieliski palīdz noteikt specifiskus mašīnu defektu veidus, kurus citi mērījumi varētu nepamanīt. Tās nozīme izriet no vairākiem galvenajiem faktoriem:

• Augstas frekvences kļūmju noteikšana: Paātrinājums pēc savas būtības ir jutīgāks pret augstfrekvences vibrācijām. Tas padara to par ideālu parametru agrīnas stadijas defektu noteikšanai ritošo elementu gultņos, zobratu sazobes problēmām un lāpstiņu griešanās frekvencēm, jo šīs parādības parasti rada augstfrekvences vibrācijas.
• Tieša saistība ar spēku: Saskaņā ar Ņūtona otro likumu (Spēks = Masa × Paātrinājums), paātrinājums ir tieši proporcionāls dinamiskajiem spēkiem, kas darbojas mašīnā. Paātrinājuma mērīšana sniedz tiešu ieskatu spēkos, kas rada spriegumu un nogurumu detaļās.
• Plašs dinamiskais diapazons: Akselerometri, sensori, ko izmanto paātrinājuma mērīšanai, var aptvert ļoti plašu frekvenču un amplitūdu diapazonu, padarot tos daudzpusīgus dažādu veidu mašīnu uzraudzībai.

Mērvienības un mērījumi

Kopīgas mērvienības

Vibrācijas paātrinājumu parasti izsaka vienā no divām vienībām:

• g: Bezdimensiju mērvienība, kas attēlo Zemes gravitācijas paātrinājumu. 1 g ir vienāds ar aptuveni 9,81 m/s². 'g' lietošana ir izplatīta, jo tā nodrošina standartizētu, attiecināmu vibrācijas stipruma mērvienību.
• m/s² (vai mm/s²): Standarta SI mērvienība paātrinājumam (metri sekundē kvadrātā).

Kā tas tiek mērīts?

Paātrinājumu gandrīz pilnībā mēra, izmantojot akselerometrsŠis ir pārveidotājs, kas pārveido vibrācijas mehānisko spēku proporcionālā elektriskā signālā. Pjezoelektriskie akselerometri ir visizplatītākais tips, ko izmanto rūpnieciskā stāvokļa uzraudzībā, pateicoties to izturībai, precizitātei un plašajai frekvenču reakcijai.

Praktiski pielietojumi diagnostikā

Diagnostikā paātrinājuma dati tiek izmantoti, lai identificētu konkrētas problēmas:

• Gultņu defekti: Mikroskopisku defektu radītie triecieni uz gultņu riņķiem, rullīšiem vai lodītēm rada mazus, augstas frekvences impulsus. Paātrinājuma mērījumi, īpaši apvienojumā ar tādām metodēm kā Aploksnes analīze, ir galvenā metode šo defektu atklāšanai to agrīnākajās stadijās.
• Ātrumkārbas analīze: Paātrinājuma spektrā ir skaidri redzamas augstfrekvences vibrācijas, kas rodas no zobratu zobu saķeršanās, kā arī triecieni no saplaisājušiem vai salauztiem zobiem.
• Ātrgaitas mašīnas: Tādām iekārtām kā turbīnas un ātrgaitas kompresori paātrinājums bieži vien ir vēlamais kopējais vibrācijas mērījums, jo dominējošās frekvences ietilpst diapazonā, kur tas ir visjutīgākais parametrs.

Saistība ar ātrumu un pārvietojumu

Nobīde, ātrums un paātrinājums ir matemātiski saistīti, izmantojot integrāciju un diferenciāciju. Vienkāršai sinusoidālai vibrācijai:

• Ātrums ir paātrinājuma integrālis.
• Pārvietojums ir ātruma integrālis.

Tas nozīmē, ka ar tādu pašu vibrācijas enerģijas daudzumu paātrinājuma amplitūdas dabiski būs lielākas augstās frekvencēs, savukārt pārvietojuma amplitūdas būs lielākas zemās frekvencēs. Tāpēc analītiķi izvēlas mērīšanas parametru, kas vislabāk atbilst paredzamā defekta frekvenču diapazonam.

← Atpakaļ uz galveno indeksu