Forstå vibrasjonsforskyvning

Definisjon: Hva er forskyvning i vibrasjon?

Forskyvning er et mål på den totale avstanden et vibrerende objekt beveger seg fra sin hvileposisjon (likevekt). Det kvantifiserer «hvor langt» en komponent beveger seg frem og tilbake. Som den enkleste representasjonen av vibrasjonsbevegelse, er forskyvning en grunnleggende parameter i vibrasjonsanalyse, spesielt for lavfrekvente applikasjoner og for å vurdere mekaniske klaringer.

Hvorfor og når man skal måle forskyvning

Selv om hastighet er den vanligste parameteren for generell maskintilstand, er forskyvning den foretrukne målingen i flere spesifikke, kritiske scenarier:

• Lavfrekvensanalyse: Vibrasjonsenergien er proporsjonal med forskyvningen ved svært lave frekvenser. For maskiner med lav hastighet (vanligvis under 600 o/min eller 10 Hz), som store vifter, kjøletårn og papirmaskiner, er forskyvning den mest følsomme og representative indikatoren på vibrasjonsalvorlighetsgrad.
• Vurdering av klareringer: Forskyvning gir en direkte måling av den fysiske bevegelsen til en del. Dette er avgjørende for å avgjøre om en roterende aksel har nok klaring til å unngå gnissing mot stasjonære komponenter som lagre eller tetninger.
• Strukturell nedbøyning: Når man analyserer bevegelsen til konstruksjoner som baser, rammer eller rør, brukes forskyvning for å forstå modusformene og sikre at avbøyninger er innenfor designgrensene.
• Balansering av lavhastighetsrotorer: Under balansering av store, saktegående rotorer brukes ofte forskyvningsmålinger for å bestemme mengden ubalanse.

Enheter og målinger

Vanlige enheter

Vibrasjonsforskyvning uttrykkes vanligvis i en av to enheter:

• Mils: Industristandarden i USA, der 1 mil tilsvarer en tusendels tomme (0,001 tomme).
• Mikrometer (µm): Standard SI-enhet, der 1 mikrometer tilsvarer en milliontedel av en meter. (1 mil ≈ 25,4 µm).

Forskyvning måles nesten alltid i Topp-til-topp (Pk-Pk) enheter, ettersom denne verdien representerer komponentens totale vandring, som er den viktigste faktoren for klaringanalyse.

Hvordan måles det?

Forskyvning kan måles på flere måter:

1. Nærhetsprober: Dette er den vanligste metoden for å måle akselvibrasjon. En berøringsfri virvelstrømssonde er montert på en stasjonær del og måler det endrede gapet mellom spissen og den roterende akselen. Dette måler direkte den relative forskyvningen av akselen.
2. Integrasjon fra akselerometre: Et standard akselerometer måler akselerasjon. Signalet kan integreres elektronisk én gang for å få hastighet, og en gang til for å få forskyvning. Dette er en vanlig funksjon i moderne datainnsamlere, men det kan være utsatt for støy og feil ved svært lave frekvenser.
3. Laserforskyvningssensorer: Disse berøringsfrie sensorene bruker en laserstråle for å gi svært nøyaktige forskyvningsmålinger.

Forskyvningens rolle i diagnostikk

Selv om høy forskyvning ved akselens rotasjonsfrekvens (1X RPM) på en maskin med lav hastighet ofte peker på ubalanse, kommer den primære diagnostiske kraften fra forholdet mellom hastighet og akselerasjon. For en gitt mengde vibrasjonsenergi:

• På lave frekvenser, vil forskyvningen ha den høyeste amplituden.
• På mellomfrekvenser, vil hastigheten ha den høyeste amplituden.
• På høye frekvenser, vil akselerasjonen ha den høyeste amplituden.

På grunn av dette bruker analytikere forskyvning til å fokusere på lavfrekvente fenomener som kan være helt usynlige i et akselerasjonsspektrum. En maskin kan gjennomgå alvorlig, skadelig lavfrekvent bevegelse som genererer svært lite akselerasjon, noe som gjør forskyvning til en kritisk del av et komplett diagnostisk verktøysett.

← Tilbake til hovedindeksen