Synkron og subsynkron vibrasjon forklart
Definisjon: Hva er synkron vibrasjon?
Synkron vibrasjon er enhver vibrasjon som oppstår med en frekvens som er et heltallsmultiplum av maskinens primære rotasjonshastighet. Den er «synkronisert» med rotasjonen av akselen. Dette er den vanligste kategorien vibrasjon som finnes i maskiner.
- Vibrasjon ved nøyaktig kjørehastigheten (1x) er synkron.
- Vibrasjon ved dobbelt så høy løpehastighet (2x), tre ganger så høy (3x) og så videre er også synkrone vibrasjoner, ofte referert til som «harmoniske» i løpehastigheten.
De aller fleste vanlige maskinfeil, som f.eks. ubalanse, feiljustering, bøyde aksler, og mekanisk løshet, manifesterer seg alle som synkron vibrasjon. For eksempel vil vibrasjonen forårsaket av ubalanse alltid være på 1x RPM, og spore perfekt eventuelle endringer i maskinens hastighet.
Definisjon: Hva er subsynkron vibrasjon?
Subsynkron vibrasjon er enhver vibrasjon som oppstår med en frekvens som er *mindre enn* den primære rotasjonshastigheten (1x). Prefikset «sub-» betyr «under». Tilstedeværelsen av betydelig subsynkron vibrasjon er ofte et alvorlig varseltegn, da det vanligvis er forårsaket av selveksiterte, ustabile rotordynamiske fenomener snarere enn enkle mekaniske feil. I motsetning til synkron vibrasjon genereres tvangsfunksjonen for subsynkron vibrasjon av selve rotorens bevegelse.
Hvordan differensiere dem i et FFT-spektrum
Det er enkelt å identifisere disse komponentene i et FFT-spektrum:
- Synkrone topper: Se etter 1x RPM-toppen (løpehastigheten) og eventuelle topper som faller på eksakte heltallsmultipler (2x, 3x osv.).
- Subsynkrone topper: Se etter eventuelle signifikante topper som vises på frekvensaksen *før* 1x RPM-toppen.
- Ikke-synkrone topper: Se etter topper som ikke er et heltallsmultiplum av kjørehastigheten. Disse er ofte relatert til komponenter som lagre eller eksterne kilder.
Hvorfor skillet er kritisk
Å skille mellom synkron og subsynkron vibrasjon er grunnleggende viktig for diagnostikk:
- Synkrone problemer (som ubalanse) er «tvungne vibrasjoner». De kan ofte korrigeres med mekaniske justeringer som balansering eller justering. De er generelt forutsigbare og stabile.
- Subsynkrone problemer er ofte «selveksiterte vibrasjoner» eller ustabiliteter. De indikerer et problem med den grunnleggende utformingen eller tilstanden til rotorlagersystemet og kan ikke fikses ved balansering. Disse forholdene kan være ustabile og svært destruktive. Vanlige årsaker inkluderer oljevirvel/pisk i væskefilmlagre og rotor-stator-gnisser.
Av denne grunn anses en subsynkron topp med høy amplitude generelt som en mer alvorlig alarmtilstand enn en synkron topp med høy amplitude.