Widmo wibracji: plan diagnostyczny

Definicja: Czym jest widmo?

A widmo drgań (lub widmo częstotliwości) to wykres przedstawiający poszczególne częstotliwości składające się na złożony sygnał wibracyjny. Jest to najskuteczniejsze narzędzie do diagnozowania usterek maszyn. Widmo powstaje poprzez pobranie surowego przebieg czasowy sygnał i przetwarzanie go za pomocą Szybka transformata Fouriera (FFT) algorytm. Powstały wykres przedstawia amplitudę drgań na osi pionowej (Y) i częstotliwość na osi poziomej (X).

Dlaczego Spectrum jest kluczem do diagnostyki

Wibracje maszyny to mieszanina wielu różnych sygnałów występujących jednocześnie. Przebieg czasowy przedstawia ten chaotyczny sygnał, ale widmo działa jak pryzmat, rozdzielając go na poszczególne składowe. Jest to kluczowe, ponieważ różne usterki mechaniczne i elektryczne generują wibracje o określonych, przewidywalnych częstotliwościach. Analizując szczyty w widmie, wykwalifikowany analityk może z dużą pewnością zidentyfikować przyczynę problemu.

Jak odczytać widmo drgań

Wykres widmowy zawiera bogactwo informacji. Kluczowe elementy do analizy to:

1. Częstotliwość (oś X)

Ta oś pokazuje, „co” wibruje. Można to przedstawić w różnych jednostkach, takich jak herce (Hz), cykle na minutę (CPM) lub rzędy (wielokrotności prędkości biegu). Położenie szczytu na tej osi jest główną wskazówką co do jego źródła.

2. Amplituda (oś Y)

Oś ta pokazuje, „ile” drgań występuje przy danej częstotliwości. Amplituda wskazuje na skalę zdarzenia. Można ją mierzyć w jednostkach przemieszczenia, prędkości lub przyspieszenia i wyświetlać w skali liniowej lub logarytmicznej.

3. Szczyty

Każdy szczyt w widmie reprezentuje określone, okresowe zdarzenie zachodzące w maszynie. Interpretacja widma polega na dopasowaniu tych szczytów do znanych częstotliwości występowania usterek.

Typowe wzorce w spektrum i ich znaczenie

Analitycy szukają charakterystycznych wzorców, aby zdiagnozować usterki:

• Pojedynczy wysoki szczyt przy 1x obr./min: To jest klasyczny podpis niewyważenie wirnika.
• Dominujący szczyt przy 2x RPM: Często towarzyszą temu wysokie drgania osiowe, co jest silnym wskaźnikiem niewspółosiowość wału.
• Seria harmonicznych prędkości biegu (1x, 2x, 3x, 4x…): Ten wzór jest głównym wskaźnikiem luźność mechaniczna.
• Wysokoczęstotliwościowe szczyty niecałkowite: Często odpowiadają one obliczonym częstotliwościom błędów łożyska toczne.
• Szczyt o wysokiej częstotliwości z pasmami bocznymi: Szczyt częstotliwości zazębienia przekładni (GMF) otoczony mniejszymi szczytami (pasmami bocznymi) rozmieszczonymi w odstępach odpowiadających prędkości obrotowej przekładni jest definitywnym znakiem usterka przekładni.
• Podwyższony „poziom szumów”: Szerokopasmowy wzrost energii bazowej widma może wskazywać na tarcie, ocieranie lub kawitację w pompach.

Znaczenie wartości bazowej i trendu

Pojedyncze widmo zapewnia migawkę stanu maszyny w danym momencie. Prawdziwa moc analizy widmowej tkwi w porównaniu bieżącego widma z… widmo bazowe Pomiary wykonano, gdy wiadomo było, że maszyna jest w dobrym stanie. Analizując trendy amplitud poszczególnych pików w czasie, analitycy mogą śledzić postęp usterki od jej najwcześniejszych etapów, co pozwala na zaplanowaną, proaktywną konserwację na długo przed wystąpieniem awarii.

← Powrót do indeksu głównego