Ойлголт Гармоникууд чичиргээний шинжилгээнд
Голын эргэлтийн хурдны бүхэл тооны үржвэрүүд яагаад чичиргээний спектрийд илэрч, 1×, 2×, 3×… гармоникүүдийн хээ нь тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүүнээс эхлэн сулралт, үрэлт хүртэлх машин механизмын гэмтлийн нарийн шинж чанарыг хэрхэн илрүүлдэг вэ.
Гармоник давтамжийн тооцоолуур
Аль ч голын эргэлтийн хурданд гармоник болон түгээмэл гэмтлийн давтамжуудыг тооцоолно уу
Гармоник спектр
Давтамжийн дүрслэл зураг болон бүрэн гармоник хүснэгт
Голын эргэлтийн хурдыг оруулж Тооцоолох товчийг дарна уу
гармоник давтамжуудыг харахын тулд
Гэмтлийн шинж тэмдгийн хээ — Хурдан тодорхойлолт
Машин механизмын гэмтэл бүр спектрийд харагдах онцгой гармоник хээ үүсгэдэг чичиргээний спектр
| Гэмтлийн нөхцөл | Давамгайлсан гармоникууд | Далайцын загвар | Чиглэл | Фазын зан үйл | Ялгах шинж чанар |
|---|---|---|---|---|---|
| Массын тэнцвэргүйдэл | 1× | 1× ≫ бусад бүгд | Радиаль | Тогтвортой; хүнд цэгийг дагадаг | Цэвэр ганц оргил; хурдны квадраттай пропорциональ |
| Голын муруйлт | 1× + 2× | Хоёулаа өндөр | Тэнхлэгт + Радиаль | 1× фаз 180° хоёр үзүүрийн хооронд (тэнхлэгт) | Өндөр тэнхлэгт 1×; тэнцвэржүүлэлтээр засагдахгүй |
| Өнцгийн зэрэгцүүлэлтийн алдаа | 1× (тэнхлэгт) | Муфт дээр өндөр тэнхлэгт 1× | Аксиаль давамгайлсан | Муфтын дагуу 180° (тэнхлэгт) | Муфт дээрх тэнхлэгт 1× > радиаль |
| Голуудын параллель тэнхлэгийн зөрүү | 2× (радиаль) | 2× ≈ эсвэл > 1×; 3× гарч болно | Радиаль давамгайлсан | Муфтаар дамжин 180° (радиаль) | 1×-тэй харьцуулсан 2× харьцаа нь оношлогооны шинж тэмдэг |
| Сулралт — бүтцийн (А төрөл) | 1× | Чиглэлт — сул чиглэлд илүү өндөр | Чиглэлт | Тогтворгүй; хэлбэлзэж болно | Давтамж болтны моментээс хамаарч өөрчлөгдөнө |
| Сулралт — эргэлдэх (В төрөл) | 1×, 2×, 3×…n× | Баялаг гармоникийн цуваа + ½× | Радиаль | Тогтворгүй; эмх замбараагүй | Дэд гармоникууд (½×, ⅓×) нь гол ялгагч шинж |
| Сулралт — холхивчийн суурь (С төрөл) | Олон гармоник + дэд гармоник | Олон оройтой хучингийн дуу чимээ нэмэгдэнэ | Радиаль | Маш тогтворгүй | Өргөн зурвасын дуу чимээний түвшин нэмэгдэх |
| Сул суурь | 1× + 2× | 1× болтны моментээс хамаарч өөрчлөгдөнө | Босоо чиглэл давамгай | Болтыг шахахад шилждэг | Болтуудыг нэг нэгээр нь сулруулахад 1× далайц өөрчлөгдөнө |
| Роторын шүрэлт (хөнгөн, хэсэгчилсэн) | ½×, 1×, 2×…n× | Олон өндөр эрэмбийн гармоник | Радиаль | Эмх замбараагүй; дулааны шилжилт | ½× ба ⅓× дэд гармоник; дулааны векторын шилжилт |
| Роторын шүрэлт (бүтэн цагираган) | ½×, ⅓×, ¼× давамгай | Дэд гармоник > 1× | Радиаль | Хаотик | Дэд синхрон давамгайлал; урвуу прецесс |
| Тосны эргэлт | 0.42–0.48× | ½×-ээс арай доогуур дэд синхрон орой | Радиаль | Урд тийш прецесс | Давтамж ~0.43× RPM-д хяналттай; хурдаас хамааралтай |
| Тосны цохилт | ≈ 1-р критик | Хурдаас үл хамааран 1-р критикт хөндий | Радиаль | Урд тийш прецесс | Давтамж хөндий; шийдвэрлэхгүй бол гамшигтай |
| Хүрдний шүдний харилцан үйлчлэл | GMF, 2×GMF, 3×GMF | GMF = шүдний тоо × RPM + хажуугийн зурвасууд | Радиаль + Тэнхлэгийн | Н/А (ажиглагдсан) | Голын хурд дахь хажуугийн зурвасууд гэмтсэн хурдыг тодорхойлно |
| Хүрд/ванн дамжих | BPF, 2×BPF | BPF = хүрдний тоо × RPM | Радиаль + Тэнхлэгийн | Н/А (ажиглагдсан) | Хэвийн; өндөр далайц = завсар эсвэл резонансын асуудал |
| Статорын эксцентриситет | 2FL (100/120 Hz) | 2× шугаман давтамж давамгай | Радиаль | Н/А | Цахилгаан тасарсан үед шууд алга болдог |
| Роторын хавтангийн гэмтэл | Туйл дамжих хажуугийн зурвастай 1× | Слайп давтамж × туйлууд дахь хажуугийн зурвас | Радиаль | Модуляцлагдсан | 1×-ийг томруулбал жигд зайтай хажуугийн зурвасууд илэрнэ |
| VFD-ээс үүдэлтэй | Сэлгэлтийн давтамжийн гармоник | PWM давтамж дахь синхрон бус оргилууд | Радиаль | Н/А | Голын эргэлтийн хурдаас хамааралгүй давтамж |
| Давтамж | Тэмдэглэгээ | Ерөнхий шалтгаанууд | Ноцтой байдал |
|---|---|---|---|
| 0.42–0.48× | Тосны эргэлт | Холхивчийн ачаалал хангалтгүй; завсар хэт их; хөнгөн гол | Аюултай — oil whip үүсгэж болзошгүй |
| ½× (0.50×) | Хагас эрэмбэ | Шүрших, сулралт (B/C төрөл), голын хагарал (ховд), хавтангийн асуудал | Ноцтой — шууд судлах шаардлагатай |
| ⅓× (0.33×) | Гурав дахь эрэмбийн суб | Бүтэн цагираган шүрших; хүнд сулралт; шингэнээс үүдэлтэй тогтворгүй байдал | Маш ноцтой — аюултай нөхцөл байдал |
| ¼× (0.25×) | Дөрөвний нэг эрэмбийн суб | Хаалттай орбиттой бүтэн шүрших; хэт сулралт | Маш хүнд — зогсоох шаардлагатай байж болно |
| 1.5× (3/2×) | 3/2 эрэмбэ | Тэнцвэргүйдэлтэй хосолсон oil whirl | Хяналттай байлгах |
| 2.5×, 3.5×… | Хагас эрэмбийн гэр бүл | Хүчтэй шүрших бүрэлдэхүүнтэй сулралт | Хосолсон гэмтлийн механизм |
Тодорхойлолт: Гармоник гэж юу вэ?
Чичиргээний шинжилгээнд гармоник суурь давтамжийн яг бүхэл тооны үржвэр байдаг давтамж юм. Эргэдэг механизмд суурь давтамж нь ихэвчлэн голын эргэлтийн хурд буюу 1-р гармоник эсвэл 1× байдаг. Дараагийн гармоникүүд нь бүхэл тооны үржвэрүүд: 2× (голын хурдаас хоёр дахин их), 3× (гурван дахин), гэх мэт. Эдгээр давтамжийг мөн эрэмбүүд ажлын хурдны эрэмбэ, эсвэл синхрон гармоник гэж нэрлэдэг учир нь голын эргэлттэй яг синхрончлогдсон байдаг.
Жишээлбэл, хэрэв хөдөлгүүр 1,800 RPM (30 Hz)-ээр ажиллаж байвал түүний гармоникүүд 60 Hz (2×), 90 Hz (3×), 120 Hz (4×), 150 Hz (5×) зэрэг дээр илэрнэ. Гармоник цуваа онолын хувьд хязгааргүй боловч практикт өндөр эрэмбэд далайц буурч, зөвхөн эхний хэдэн гармоник нь оношлогооны мэдээллийг агуулдаг.
Гармоникууд голын эргэлтийн хурдны бүхэл тооны үржвэрүүд (2×, 3×, 4×…) юм. Суб-гармоник бутархай үржвэрүүд (½×, ⅓×, ¼×) бөгөөд үргэлж хүнд механик асуудлыг илтгэнэ. Синхрон бус оргилууд голын эргэлтийн хурдтай холбоогүй давтамжууд — жишээлбэл холхивчийн гэмтлийн давтамжууд, хурдны сүлжээний давтамж, шугаман давтамж (50/60 Hz), эсвэл хувийн давтамжууд — мөн өөр өөр оношлогооны арга хэрэгтэй. RPM-ийн 3.57× дээрх оргил нь гармоникийн давтамж БИШ; энэ нь ихэнхдээ холхивчийн гэмтлийн давтамж юм.
Яагаад гармоникууд үүсдэг вэ?
Цэвэр синусоид хүчээр (жишээ нь, төгс тэнцвэртэй, төгс нийцсэн, төгс холхивчтай ротор) өдөөгдсөн төгс шугаман системд зөвхөн 1× үндсэн давтамж гарч ирнэ. Бодит машин төгс шугаман байдаггүй. Чичиргээний долгионы хэлбэр цэвэр синусоидоос гажуудсан үед — системийн хариу үйлдэл шугаман бус эсвэл өдөөгч функц өөрөө синусоид биш үед гармоникууд үүсдэг.
Математик: Фурьегийн теорем
Фурьегийн теорем ямар ч нарийн төвөгтэй байсан аливаа үе үе давтагдах долгионы хэлбэрийг үндсэн давтамж болон түүний бүхэл тооны үржвэрүүд дээрх, тодорхой далайц, фазтай синусоид долгионуудын нийлбэр болгон задлах боломжтой гэж заадаг. Чичиргээний анализаторууд ашигладаг FFT (Хурдан Фурье хувиргалт) алгоритм нь тооцооллын аргаар энэ задаргааг гүйцэтгэж, дохионы гармоникийн агууламжийг илрүүлдэг.
Цэвэр синусоид долгион нь зөвхөн нэг давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. Дөрвөлжин долгион нь 1/n-ээр буурах далайцтай бүх сондгой гармоникуудыг (1×, 3×, 5×, 7×…) агуулдаг. Зүүлтэн долгион нь 1/n-ээр буурах далайцтай бүх гармоникуудыг агуулдаг. Гажуудалтын тодорхой хэлбэр нь аль гармоникууд гарч ирэхийг тодорхойлдог — энэ нь гармоникийн шинжилгээг оношлогооны хувьд тийм ч хүчтэй болгодог.
Гармоникуудыг үүсгэдэг физик механизмүүд
- Долгионы хэлбэрийн тасалдалт / богиносолт: Голын хөдөлгөөн физикээр хязгаарлагдсан үед (холхивчийн их бие, шүргэлцэх гэмтэл), үүссэн долгионы хэлбэр тасарч, гармоникуудыг үүсгэдэг. Илүү хүнд тасалдалт нь илүү олон гармоникуудыг үүсгэнэ.
- Тэгш бус хөшүүн чанар: Хэрэв системийн хөшүүн чанар нь чичиргээний циклийн эерэг, сөрэг хагас хэсгүүдэд ялгаатай байвал (царцсан голын нээлт/хаалт, тэнхлэгийн зөрүүнээс үүдэлтэй өөр өөр чангалах/шахах хөшүүн чанар), тэг гармоникууд (2×, 4×, 6×) үүснэ.
- Цохилтын үйл явдалууд: Үе үе давтагдах цохилтууд (сул болт, холхивчийн гэмтлийн цохилт) нь хэт их гармоникийн агууламжтай хурц, богино хугацааны долгионы хэлбэрийг үүсгэдэг — яг л хөгжимдэх саваа олон давтамжийг үүсгэдэгтэй адил.
- Шугаман бус сэргээх хүчнүүд: Хөшүүн чанар шилжилтээс хамаарч өөрчлөгдөх үед (өөр өөр ачаалалтай холхивч, шат дараалсан резинэн суурь), синусоид хүчний хариу үйлдэлд гармоникууд агуулагдана.
- Параметрийн өдөөлт: Системийн шинж чанарууд голын эргэлтийн хурдтай холбоотой давтамжаар үе үе өөрчлөгдөх үед тэдгээр нь өдөөлтийн давтамжийн гармоникууд болон суб-гармоникуудыг үүсгэж болно.
Аль гармоникууд байгаа, харьцангуй далайцууд нь, аль нь байхгүй гэдэг нь шинжээчид шугаман бус байдлыг үүсгэж буй физик механизмыг ойлгуулдаг. Туршлагатай шинжээчид спектрийн ерөнхий чичиргээний түвшин биш, харин бүрэн гармоникийн бүтцийг шинжилж тодорхой гэмтлийн механизмыг тодорхойлдог.
Дэлгэрэнгүй гэмтлийн шинж тэмдгүүд — Гармоникийн хээ
1× давамгайлах — Тэнцвэргүйдэл
Дээд гармоникууд бага агуулагдсан 1× давамгайлах оргил нь массын тэнцвэргүйдлийн классик шинж тэмдэг юм. Тэнцвэргүйдлийн хүч нь үндсэндээ синусоид (голтой хамт 1× давтамжаар эргэдэг) тул давтамжийн мужид цэвэр нэг оргил үүсгэдэг.
Оношлогооны дэлгэрэнгүй мэдээлэл
- Амплитуд: Хурдны квадратад (2× хурд → 4× далайц) болон тэнцвэргүйдлийн масстай пропорциональ
- Фаз: Тогтвортой, давтагдах, нэг утгатай. Туршилтын жин нэмэхэд урьдчилан таамаглах боломжтой өөрчлөлт үзүүлдэг — энэ нь бүх тэнцвэржүүлэлтийн аргын
- Чиглэл: Үндсэндээ радиал; аксиал 1× нь ротор нь мэдэгдэхүйц гадагш гарсан хэсэгтэй биш бол бага
- Баталгаажуулалт: Туршилтын жинд үзүүлэх хариу үйлдэл нь тэнцвэргүйдлийг баталгаажуулна. Хэрэв 1× нь туршилтын жинд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй бол муруй гол, эксцентриситет, эсвэл резонансыг авч үзнэ үү
Хэд хэдэн нөхцөл нь тэнцвэржүүлэлтээр засах боломжгүй өндөр 1× үүсгэдэг: муруй гол, голын эксцентриситет, ойролцоо зондын цахилгаан цохилт, дулааны нөлөөнөөс үүдэлтэй роторын муруйлт, муфтын эксцентриситет, мөн резонанс дахин өсөлт. Тэнцвэржүүлэхээс өмнө оношлогоог заавал баталгаажуулна уу.
2× давамгайлах — Тэнхлэгийн зөрүү
1× оргилтой харьцуулахад далайцаар нь ойролцоо эсвэл давсан хүчтэй 2-р гармоник нь голуудын тэнхлэгийн зөрүү. Тэнхлэгийн зөрүү нь голыг эргэлт бүрт синус биш замаар шахаж, 2× болон заримдаа илүү өндөр гармоникуудыг үүсгэх гажуудлыг үүсгэдэг.
Үндсэн илтгэгч юм. Тэнхлэгийн зөрүү нь голыг эргэлт бүрт синусоид биш замаар хүчээр шахдаг тул 2× болон заримдаа илүү өндөр гармоникуудыг үүсгэх гажуудлыг үүсгэдэг.
- Өнцгийн эсвэл параллель тэнхлэгийн зөрүү Голуудын төв шугамууд муфтанд өнцгөөр огтлолцдог. Өндөр 1× тэнхлэгийн чичиргээ үүсгэнэ. Муфтны дагуух фаз нь тэнхлэгийн чиглэлд ~180° шилжилт харуулна.
- Голуудын төв шугамууд муфтанд өнцгөөр огтлолцдог. Өндөр 1× аксиал чичиргээ үүсгэдэг. Муфтын дагуух фаз нь аксиал чиглэлд ~180° шилжилт харуулдаг. Параллель (зөрүүтэй) тэнхлэгийн зөрүү:
- Голуудын төв шугамууд параллель боловч зөрүүтэй байдаг. 2× ≥ 1× байх өндөр 2× радиал чичиргээ үүсгэдэг. Хүнд тохиолдолд 3× болон 4× үүсгэнэ. Муфтын дагуух радиал фаз нь ~180° шилжилт харуулдаг. Бодит байдал дээр эдгээр нь ихэвчлэн зэрэг оршиж, шинж чанаруудын хольцыг үүсгэдэг.
Бодит байдалд эдгээр нь ихэвчлэн хамт оршдог тул шинж тэмдгүүдийн хольцыг үүсгэдэг.
| 2×/1× харьцааг оношлогооны илтгэгч болгон ашиглах | 2×/1× харьцаа | Арга хэмжээ |
|---|---|---|
| Ихэнхдээ байх нөхцөл | < 0.25 | Хэвийн; ихэнх машинд 2× бага түвшинд байдаг |
| 0.25 – 0.50 | Бага зэргийн голуудын тэнхлэгийн зөрүү байж болно; зарим муфтын төрлүүдэд хэвийн | Тэнхлэгийн зөрүүг шалгах; суурь утгатай харьцуулах |
| 0.50 – 1.00 | Үндсэн голуудын тэнхлэгийн зөрүү байх магадлалтай | Нарийвчлалтай лазер ашиглан тэнхлэгийн зөрүүг засах |
| > 1.00 | Агшин зуурын голуудын тэнхлэгийн зөрүү; 2× нь 1×-ээс давж байна | Анхаарал тавих — дахин тэнхлэгийн зөрүүг засах; муфт болон хоолойны чангалтыг шалгах |
Олон гармоникууд — Механик сулралт
Баялаг дараалалтай ажлын хурд гармоникууд (1×, 2×, 3×, 4×, 5×… 10× эсвэл түүнээс дээш) илтгэнэ механик сулрал. Цохилт, чичиргээ, шугаман бус контакт/салгалтын мөчлөгүүд нь долгионы хэлбэрийн эрс гажуудлыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь олон гармоникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг.
Сулралтын гурван төрөл
- А төрөл — Бүтэц: Машины суурьтай холбогдох сул холбоос («зөөлөн хөл», суурийн хагаралт, сул бэхэлгээний болт). Чиглэлт 1× үүсгэнэ (сул чиглэлд илүү өндөр). Шалгах гол арга: 1× далайцыг хянаж байхад болтуудыг нэг нэгээр нь шахах/сулруулах.
- В төрөл — Эд анги: Холхивчийн хавтан доторх сул холхивчийн хальс, их бие дээрх сул хавтан, хэт их холхивчийн завсар. Гармоникийн бүлэг үүсгэдэг, ихэвчлэн суб-гармоникуудтай (½×). Суб-гармоникууд нь голуудын тэнхлэгийн зөрүүгээс ялгах гол шинж юм (сулралт нь голуудын тэнхлэгийн зөрүү биш, суб-гармоникуудыг үүсгэдэг).
- С төрөл — Холхивчийн суурь: Гол дээрх сул ажлын хүрд, сул муфтын төв, роторыг тулах боломжийг олгодог хэт их холхивчийн завсар. Өргөн давтамжийн дуу чимээний түвшин өндөрсөх олон гармоникуудыг үүсгэнэ.
Суб-гармоникуудын (½×, ⅓×) байдал нь сулралт болон голуудын тэнхлэгийн зөрүүг ялгах хамгийн найдвартай шинж юм. Голуудын тэнхлэгийн зөрүү нь 2× болон 3×-ийг үүсгэдэг ч суб-гармоникуудыг ховор үүсгэдэг. Сулралт (В ба С төрөл) нь онцгойлон ½×-ийг үүсгэдэг учир ротор нь нэг хагас эргэлтэд холхивчийн нэг талтай харилцан үйлчлэлцэж, дараагийн эргэлтдээ нөгөө тал руу тулдаг — үүний улмаас хоёр эргэлт тутамд давтагдах хээ үүсч, иймээс ½× болдог.
Бусад гармоникийг үүсгэдэг нөхцөлүүд
Муруйсан гол
1× болон 2× чичиргээг өндөр тэнхлэгийн бүрэлдэхүүн хэсгээр үүсгэнэ. Голуудын тэнхлэгийн зөрүүгээс ялгаатай нь муруйсан гол тэнцвэржүүлэлтээр засах боломжгүй 1×-ийг харуулдаг (геометрийн эксцентриситет, массын тархалт биш) мөн голын үзүүрүүдийн хооронд ~180° тэнхлэгийн фазын зөрүүтэй. 2× нь эргэлтийн явцад муруйлт нээгдэж, хаагддаг тэгш бус хөшүүн чанараас үүдэлтэй.
Шилжилт хөдөлгөөнтэй механизм
Хөдөлгүүр, компрессор, шилжилт хөдөлгөөнтэй машин нь поршны/кривошип голын хөдөлгөөн нь үндсэндээ синус биш тул баялаг гармоникийн спектрийг үүсгэдэг. Гармоникийн хээ нь цилиндрийн тоо, асаалтын дараалал, тактын төрлөөс (2-такт vs. 4-такт) хамаарна.
Роторын үрэлт
Хэсэгчлэн үрэлт (нэг эргэлтийн зарим хэсэгт контакт) нь олон өндөр эрэмбийн гармоникуудыг үүсгэдэг — заримдаа 10×, 20× эсвэл түүнээс дээш хүртэл. Бүтэн цагираган үрэлт (тасралтгүй 360° контакт) нь урвуу прецессийн механизмээр давамгайлсан суб-гармоникуудыг (½×, ⅓×, ¼×) үүсгэнэ.
Моторын цахилгаан асуудлууд
Орон нутгийн давтамжийн (50 эсвэл 60 Hz) олон үржвэрээр чичиргээ үүсгэдэг бөгөөд голын хурднаас хамааралгүй. Хамгийн түгээмэл нь 2× шугамын давтамж (50 Hz системд 100 Hz, 60 Hz системд 120 Hz). Энэ нь голын хурдны гармоник БИШ — энэ нь шугамын давтамжийн гармоник бөгөөд энэ нь цахилгаан болон механик чичиргээг ялгах гол түлхүүр юм. цахилгаан таслах шалгалт тодорхой: цахилгаан чичиргээ нь цахилгаан тасарсан үед шууд буурдаг, механик чичиргээ нь чөлөөт удаашралын явцад үргэлжилнэ.
Роторын баарын гэмтэл нь 1×-ийн эргэн тойронд туйлын давтамжаар зайтай байрласан хажуугийн бүслүүрүүдийг үүсгэдэг (гулсалтын давтамж × туйлын тоо). Эдгээр хажуугийн бүслүүрүүд нь 1×-тэй маш ойрхон (1–5 Hz дотор) байдаг тул өндөр нарийвчлалтай zoom FFT анализ шаардлагатай.
Синхрон бус давтамжууд — Үнэн гармоникууд биш
Хэд хэдэн чухал давтамжуудыг гармоникуудтай андуурдаг ч үнэндээ голын хурднаас хамааралгүй:
| Давтамжийн төрөл | Томъёо | RPM-тэй хамаарал | Тэмдэглэл |
|---|---|---|---|
| Холхивчийн гэмтлийн давтамжууд | BPFO, BPFI, BSF, FTF | Бүхэл биш олон үржвэрүүд (жишээ нь 3.57×, 5.43×) | Үргэлж синхрон бус; холхивчийн геометрээс хамаарна |
| Хүрдний сүлжээний давтамж | GMF = #шүд × RPM | Бүхэл тоо ч маш өндөр эрэмбэтэй | Техникийн хувьд гармоник ч тусдаа шинжилдэг |
| Хүрд/ванн дамжих | BPF = хүрдний тоо × RPM | Бүхэл тооны олон үржвэр | Хэвийн; хэт их далайц нь асуудлыг илтгэнэ |
| Шугаман давтамж | FL = 50 эсвэл 60 Hz | RPM-тэй холбоогүй | Цахилгаан; хүчдэл тасарсан үед алга болно |
| Хувийн давтамжууд | fn = √(k/m)/2π | Тогтмол; RPM-ээс хамаарахгүй | Хурд өөрчлөгдсөн ч давтамж тогтмол |
| Давсан хурдны давтамж | fдавсан = RPM×π×D/L | Дэд синхрон (< голын эргэлтийн хурд) | Давсан хурдны давтамж болон түүний гармоник 2×, 3×, 4× BF |
Шинжилгээний гарын авлага — Гармоник хээг хэрхэн тайлбарлах вэ
Алхам 1: Үндсэн давтамж (1×)-ийг тодорхойлох
Голын эргэлтийн хурдтай тохирох 1× оргил цэгийг ол. Хэрэглэж баталгаажуул тахометр эсвэл хөдөлгүүрийн нэрлэлийн хаяг. Хувьсах хурдтай машинд хэмжилт бүрт 1×-ийг нарийн тодорхойлох ёстой.
Алхам 2: Бүх оргил цэгүүдийг жагсаах
Ач холбогдолтой оргил цэг бүрийн хувьд: энэ нь 1×-ийн яг бүхэл тооны үржвэр үү (үнэнч гармоник)? Бутархай үржвэр үү (дэд гармоник)? Голын хурдаас хамааралгүй үү (синхрон биш)? Үр ашигтай байхын тулд анализаторын гармоник курсорын функцийг ашигла.
Алхам 3: Далайцын хээг шинжлэх
- Аль гармоник давамгайлж байна вэ? → Тодорхой гэмтэлд заана
- Хэдэн гармоник байна вэ? → Илүү олон = илүү хүнд гажуудал
- 2× нь 1×-ээс их үү? → Ихэнхдээ голуудын тэнхлэгийн зөрүү
- Дэд гармоник байна уу? → Сулрал, шүргэлт, эсвэл oil whirl (тосны эргэлт)
- Далайц нь эрэмбээр буурч байна уу (1/n бууралт)? → Сулралд түгээмэл
Алхам 4: Чиглэлийг шалгах
- Радиал өндөр, аксиал бага: Тэнцвэргүйдэл эсвэл сулрал
- Аксиал өндөр: Голуудын тэнхлэгийн зөрүү (ялангуяа өнцгийн) эсвэл муруй гол
- Чиглэлтэй радиал: Бүтцийн сулрал (сул чиглэлд илүү өндөр)
Алхам 5: Цаг хугацааны явцад хандлагыг шалгах
- Гармоник далайц нэмэгдэж байна уу? → Гэмтэл явагдаж байна
- Шинэ гармоник гарч байна уу? → Шинэ гэмтлийн механизм хөгжиж байна
- Дуу чимээний түвшин нэмэгдэж байна уу? → Ерөнхий элэгдэл эсвэл сүүлийн шатны гэмтэл
Алхам 6: Фазын өгөгдөлтэй харьцуулах
- Тэнцвэргүйдэл: 1× фаз тогтвортой, давтагдах чанартай
- Тэнхлэгийн зөрүү: 1× эсвэл 2× фаз нь муфтын дагуу ~180° харуулж байна
- Сулрал: Фаз тогтворгүй, хэмжилтүүдийн хооронд санамсаргүй шилжих боломжтой
Бодит байдал дээр дээрх зургаан алхамыг бүгдийг нь ажлын байран дээр хөнгөн цахилгаан хоёр сувктай багаж хэрэгсэл болох Balanset-1A: акселерометруудыг суурилуулж, машин ажиллаж байх үед спектрийг болон 1× фазыг бүртгэж, дээрх диагностик хүснэгттэй шууд харьцуулж гармоник хээг уншаад, роторыг салгахгүйгээр үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг засварлах.
Төслийн судалгаа — Бодит гармоник шинжилгээ
Машин: Уян муфтаар дамжуулан 2960 RPM-ээр төвлөх сувуурыг ажиллуулж буй 30 кВт хөдөлгүүр. Нийт чичиргээ: хөдөлгүүрийн ажиллуулах төгсгөлийн өнхрөх холхивч дээр 6.2 мм/с.
Давтамжийн спектр: 1× = 4.1 мм/с, 2× = 3.8 мм/с, 3× = 1.2 мм/с. 2×/1× харьцаа = 0.93.
Чиглэл: Ажиллуулах төгсгөлийн хоёр өнхрөх холхивч дээр радиал 2× өндөр. Муфт дээрх аксиал 1×: хөдөлгүүр = 2.8 мм/с, сувуур = 3.1 мм/с, фазын зөрүү 165°.
Оношилгоо: Өнцгийн болон параллель голуудын тэнхлэгийн зөрүү хосолсон. 2×/1× харьцаа 1.0 руу ойртож, аксиал уншилт өндөр, муфтын дагуу ~180° фаз бүгд баталгаажуулж байна. Тэнцвэргүйдэл БИШ — 1× өндөр байсан ч 2× хээ нь бодит зүйл юм.
Үйлдэл: Лазерын тэнхлэглэлт хийлгэв. Тэнхлэглэлийн дараа: 1× = 0.8 мм/с, 2× = 0.3 мм/с. Нийт 1.1 мм/с болж буурсан — 82% бууралт.
Машин: 1480 RPM-ээр ажиллаж буй төвлөх сэнс. Чичиргээ: 8.5 мм/с. Өмнөх тэнцвэржүүлэлтийн оролдлого 1×-ийг бууруулсан ч нийт чичиргээ өндөр хэвээр байв.
Давтамжийн спектр: 1× = 2.1 мм/с (тэнцвэржүүлэлтийн дараа бага), ½× = 1.8 мм/с, 2× = 3.2 мм/с, 3× = 2.5 мм/с, 4× = 1.8 мм/с, 5× = 1.1 мм/с, 6× = 0.7 мм/с.
Оношилгоо: Механик сулрал (А төрөл). ½× дэд гармониктой гармоник гэр бүл нь шинж тэмдэг юм. Тэнцвэржүүлэлт 1×-ийг засварласан ч нийт чичиргээг давамгайлж буй сулралаас үүдэлтэй гармоникүүдийг шийдвэрлэж чадаагүй.
Үйлдэл: Шалгалт нь өнхрөх холхивчийн их бие суурьны нүхэнд 0.08 мм сул байгааг илрүүлэв. Их биеийг дахин нүхлэж, шинэ өнхрөх холхивч суурилуулсан. Засварын дараа: бүх гармоник суурь түвшинд буурсан. Нийт: 1.4 мм/с.
Машин: 1485 RPM-ээр ажилладаг 4-туйл, 50 Гц индукцийн хөдөлгүүр нь бариулттай компрессорыг хөдөлгөж байна. Чичиргээ 3 сарын дотор 2.0-аас 5.5 мм/с болж нэмэгдсэн.
Давтамжийн спектр: 100 Гц (= 2FL) дээр давамгайлсан оргил. Мөн: 24.75 Гц дээрх 1× = 1.2 мм/с, ±1.0 Гц зайтай 1×-ийн эргэн тойронд хажуугийн зурвасууд.
Гол шалгалт: Цахилгаан тасалдал — 100 Гц оргил нэг эргэлтийн дотор тэг рүү унасан. 1× хажуугийн зурвасууд чөлөөт удаашралын үеэр хадгалагдсан.
Оношилгоо: Хоёр асуудал: (1) Цахилгаан — 2FL үүсгэж буй статорын эксцентриситет. (2) Механик — ±1.0 Гц дээрх 1× хажуугийн зурвасууд (1.0% гулсалттай 4-туйл хөдөлгүүрийн туйл дамжих давтамж) нь роторын хавтангийн гэмтэл хөгжиж байгааг илтгэнэ.
Үйлдэл: Хөдөлгүүрийг дахин ороомог хийлгэхээр илгээсэн. Баталгаажсан: 2 тасарсан роторын хавтан + суурийн хазайлтаас үүдэлтэй статорын эксцентриситет. Дахин ороомог хийж, зайн хавтангуудыг засварласны дараа: чичиргээ 1.6 мм/с.
Balanset-1A ба Balanset-4 бодит хугацаанд FFT спектрийн шинжилгээ гармоник курсорын хяналттайгаар 1×, 2×, 3× загваруудыг ажлын байран дээр тодорхойлох, гэмтлийн оношлогоо хийх боломжийг олгодог. Эдгээр төхөөрөмжүүд оношлогооны чичиргээний шинжилгээ болон нарийвчлалтай тэнцвэржүүлэлт засварыг нэгтгэж — нэг багажаар асуудлыг тодорхойлж, засдаг.
Мэргэжлийн чичиргээний шинжилгээ & тэнцвэржүүлэлт
Vibromera-ийн зөөврийн төхөөрөмжүүдээр гармоник загваруудыг оношлож, роторуудыг ажлын байран дээр тэнцвэржүүлнэ — FFT спектр, фазын хэмжилт, ISO стандартын тэнцвэржүүлэлтийг нэг багаж дээр нэгтгэсэн.