Разбирање на работната брзина (1X)
Работна брзина е основната фреквенција во анализа на вибрации што одговара на ротациската брзина на вратилото на машината — фреквенцијата на која вратилото завршува еден целосен вртеж. Во вибрациската терминологија речиси секогаш се запишува како 1X. Тоа е основната референтна точка на речиси секоја дијагноза: штом ќе дознаете каде се наоѓа 1X во спектар, повеќето други интересни фреквенции може да се отчитаат како множители (хармоници) или дропки (субхармоници) од неа.
1. Дефиниција: Што е работна брзина?
Ако вентилатор работи на 1800 вртежи во минута (RPM), неговата 1X фреквенција на брзина на вртење е 1800 CPM (циклуси во минута), што е еквивалентно на 30 Hz (1800 ÷ 60). Претворањето е едноставно Hz = RPM ÷ 60, и вреди да ги имате двете единици на ум бидејќи спектрите понекогаш се скалирани во CPM, а понекогаш во Hz.
1X фреквенцијата служи како примарна референтна точка во речиси целата дијагностичка работа. Едно мерење ретко има значење изолирано; добива значење штом ќе се изрази во однос на брзината на вратилото. Затоа лоцирањето на 1X е првото нешто што аналитичарот го прави со секој нов спектар.
2. Зошто 1X е толку важна?
1X фреквенцијата е важна бидејќи многу од најчестите и најзначајните дефекти на машините генерираат вибрации токму на оваа фреквенција. Високо ниво на 1X само по себе е силен показател дека нешто не е во ред — а шемата на она што го опкружува обично ви кажува што.
Чести дефекти што се манифестираат на 1X вклучуваат:
- Дебаланс: Најчестата причина за високи 1X вибрации. Нерамномерната распределба на масата создава центрифугална сила што ротира со брзината на вратилото, произведувајќи чиста синусоидна вибрација на 1X. Чистиот дебаланс покажува малку или воопшто нема хармониска содржина.
- Неосовиненост: Често доминира силна 2X компонента, но и аголната и паралелната несоосност може значително да го подигнат 1X.
- Свиткано вратило: Механички се однесува како форма на дебаланс, произведувајќи висок 1X врв (често со силна аксијално компонента што помага да се разликува).
- Ексцентричност: Ексцентрична ременица, запчаник или јадро на роторот создава 1X врв бидејќи неговото ротирачко високо место притиска врз системот еднаш по вртеж.
- Резонанција: Ако кај некоја структура природна фреквенција е блиску до брзината на вртење, дури и мал побудувачки влез — на пример мал дебаланс — во голема мера се засилува, произведувајќи екстремно високи вибрации на 1X. Затоа односот меѓу 1X и која било блиска критична брзина е толку важен.
Бидејќи толку многу причини се преклопуваат на 1X, самата амплитуда не е дијагноза. Одлучувачкиот чекор е да се измери и фаза на 1X, што го одделува дебалансот од свиткано вратило, мека нога или резонанца.
3. Хармоници и субхармоници на работната брзина
Штом ќе се идентификува 1X, остатокот од спектарот може да се толкува во однос на него:
- Хармоници (2X, 3X, 4X, …): Целобројни множители на брзината на вртење. Тие вообичаено укажуваат на неосовиненост (силна 2X), механичко разлабавување (долга низа хармоници) и други нелинеарни ефекти. облик на хармониското семејство често дава повеќе дијагностички информации отколку самиот 1X.
- Субхармоници (0.5X, 1/3X, …): Дропки од брзината на вртење, вообичаено поврзани со нестабилност на маслениот филм во лизгачки лежишта — класичниот маслен вител се појавува близу 0.4–0.48X — или со олабавеност во куќиштето на лежиштето. Овие спаѓаат во пошироката категорија на субсинхрони вибрации.
Опишувањето на фреквенциите како множители на основната брзина е основата на Анализа на редови. Кај машините со променлива брзина, следењето на вибрациите според “редови” наместо според фиксни Hz е од суштинско значење, бидејќи секој врв поврзан со брзината се движи заедно со вратилото, додека структурните резонанци остануваат на место — и токму таа разлика е начинот на кој ги разликувате. Калкулатор за хармониска фреквенција претвора RPM во неговите фреквенции на редови 1×–10× за брза референца.
4. Како се мери работната брзина?
Брзината на вртење се одредува на еден од двата начини:
- Од вибрацискиот спектар: Во повеќето случаи јасен врв одговара на ротацијата на вратилото, и тоа обично е првиот значаен врв што аналитичарот го идентификува. Ова функционира добро кога машината работи со постојана, позната брзина.
- Користење на тахометар: Тахометарот дава директно, недвосмислено мерење на брзината со генерирање на еден пулс по вртеж, кој се внесува во вибрациски анализатор. Ова не само што ја потврдува 1X фреквенцијата туку и овозможува напредни техники како што се фазна анализа и анализа на редови.
Пристапот со тахометар е тоа што го прави 1X применлив, а не само набљудувачки. Преносен двоканален инструмент како што е Balanset-1A го зема својот пулс на брзина од оптички тахометар што се активира на лента од рефлектирачка лента, ги заклучува вибрациските податоци за аголот на вратилото и ја пријавува синхроната 1× амплитуда и фаза. Токму таа фазна референца е она што претвора врв на дебаланс на 1X во повторливо читање на амплитуда и фаза. Измерената фаза е фазата на одѕив во однос на ознаката на тахометарот — а не самиот агол на тешкото место, бидејќи одѕивот доцни зад тешкото место за износ што зависи од тоа колку брзината на вртење е блиску до резонанца, плус доцнењата на инструментацијата — па затоа методот на коефициент на влијание (пробен тег) се користи за да се претворат тие читања во корекциска тежина со позната големина и локација при балансирање на терен.
