Zrozumienie prędkości biegu (1X)
1. Definicja: Czym jest prędkość biegu?
Prędkość biegu jest częstotliwością podstawową w analiza drgań Odpowiada prędkości obrotowej wału maszyny. Jest to częstotliwość, z jaką wał wykonuje jeden pełny obrót.
W terminologii wibracyjnej częstotliwość ta jest prawie zawsze określana jako 1XNa przykład, jeśli wentylator pracuje z prędkością 1800 obrotów na minutę (RPM), jego częstotliwość 1X wynosi 1800 CPM (cykli na minutę), co odpowiada 30 Hz (1800 / 60).
Częstotliwość 1X służy jako główny punkt odniesienia w niemal wszystkich działaniach diagnostycznych. Większość innych interesujących częstotliwości drgań jest często powiązana z nią jako wielokrotności (harmoniczne) lub ułamki (subharmoniczne).
2. Dlaczego 1X jest tak ważny?
Częstotliwość 1X ma kluczowe znaczenie, ponieważ wiele najczęstszych i najpoważniejszych usterek maszyn generuje drgania o tej właśnie częstotliwości. Wysoki poziom drgań przy częstotliwości 1X często wyraźnie wskazuje na problem.
Do typowych usterek, które ujawniają się w przypadku modelu 1X należą:
- Brak równowagi: Jest to najczęstsza przyczyna wysokich drgań 1X. Nierównomierny rozkład masy tworzy siłę odśrodkową, która obraca się z tą samą prędkością co wał, wytwarzając drgania sinusoidalne o częstotliwości 1X.
- Niewspółosiowość: Mimo że często występuje silna składowa 2X, odchylenia kątowe i równoległe mogą również powodować znaczne wibracje przy składowej 1X.
- Wygięty wał: Wygięty wał zachowuje się mechanicznie jak forma niewyważenia, powodując wysoki szczyt drgań 1X.
- Ekscentryczność: Element mimośrodowy, na przykład koło pasowe lub przekładnia, będzie generować drgania o szczytowej wartości 1X ze względu na obracający się punkt o dużej amplitudzie.
- Rezonans: Jeśli maszyna częstotliwość własna jest zbliżona do prędkości biegu, nawet niewielka ilość energii wymuszającej (np. niewielkie niewyważenie) zostanie znacznie wzmocniona, powodując niezwykle wysokie wibracje przy prędkości 1X.
3. Harmoniczne i podharmoniczne prędkości biegu
Po zidentyfikowaniu częstotliwości 1X reszta widmo można interpretować w odniesieniu do niego:
- Harmoniczne (2X, 3X, 4X, itd.): Są to całkowite wielokrotności prędkości biegu. Często wskazują na problemy takie jak rozbieżność (duże 2X), luz mechaniczny (wiele harmonicznych) i inne efekty nieliniowe.
- Subharmoniczne (0,5X, 1/3X, itd.): Są to częstotliwości stanowiące ułamki prędkości obrotowej. Często są one związane z niestabilnością filmu olejowego w łożyskach ślizgowych (wir olejowy) lub luz mechaniczny w obudowie łożyska.
Ten typ analizy, w którym częstotliwości są opisywane jako wielokrotności prędkości podstawowej, jest znany jako Analiza zamówieńW przypadku maszyn o zmiennej prędkości śledzenie drgań za pomocą „komend” jest niezbędne.
4. Jak mierzy się prędkość biegu?
Prędkość biegu jest zazwyczaj określana na jeden z dwóch sposobów:
- Ze spektrum wibracji: W większości przypadków w widmie drgań widoczny będzie wyraźny szczyt odpowiadający obrotowi wału. Jest to zazwyczaj pierwszy znaczący szczyt, którego poszukuje analityk.
- Korzystanie z Tachometr: Tachometr zapewnia bezpośredni i jednoznaczny pomiar prędkości obrotowej wału. Generuje impuls dla każdego obrotu, który może być przesłany do analizatora drgań. Pozwala to nie tylko potwierdzić częstotliwość 1X, ale także umożliwia zaawansowane techniki diagnostyczne, takie jak: faza analiza i analiza zamówień.