Înțelegerea deplasării vibrațiilor

Definiție: Ce este deplasarea în vibrații?

Deplasare este o măsură a distanței totale pe care un obiect vibrator o parcurge față de poziția sa de repaus (echilibru). Cuantifică „cât de departe” se mișcă o componentă înainte și înapoi. Fiind cea mai simplă reprezentare a mișcării vibratorii, deplasarea este un parametru fundamental în analiza vibrațiilor, în special pentru aplicațiile de joasă frecvență și pentru evaluarea jocurilor mecanice.

De ce și când să măsori deplasarea

Deși viteza este cel mai comun parametru pentru starea generală a mașinii, deplasarea este măsura preferată în mai multe scenarii specifice, critice:

• Analiză de joasă frecvență: Energia vibrațiilor este proporțională cu deplasarea la frecvențe foarte joase. Pentru utilajele cu viteză mică (de obicei sub 600 RPM sau 10 Hz), cum ar fi ventilatoarele mari, turnurile de răcire și mașinile de hârtie, deplasarea este cel mai sensibil și reprezentativ indicator al severității vibrațiilor.
• Evaluarea autorizărilor: Deplasarea oferă o măsurare directă a mișcării fizice a unei piese. Acest lucru este crucial pentru a determina dacă un arbore rotativ are suficient joc pentru a evita frecarea de componente staționare, cum ar fi rulmenții sau etanșările.
• Deformare structurală: Atunci când se analizează mișcarea structurilor precum bazele, cadrele sau conductele, deplasarea este utilizată pentru a înțelege formele modurilor și pentru a se asigura că devierile se încadrează în limitele de proiectare.
• Echilibrarea rotoarelor de viteză redusă: În timpul echilibrării rotoarelor mari, care se mișcă încet, măsurătorile de deplasare sunt adesea utilizate pentru a determina gradul de dezechilibru.

Unități și măsurători

Unități comune

Deplasarea prin vibrații este de obicei exprimată în una din cele două unități:

• Milioane: Standardul industrial din Statele Unite, unde 1 mil este egal cu o miime de inch (0,001″).
• Micrometri (µm): Unitatea SI standard, unde 1 micrometru este egal cu o milionime de metru (1 mil ≈ 25,4 µm).

Deplasarea este aproape întotdeauna măsurată în Vârf-vârf (Pk-Pk) unități, deoarece această valoare reprezintă cursa totală a componentei, care este cel mai important factor pentru analiza jocului.

Cum se măsoară?

Deplasarea poate fi măsurată în mai multe moduri:

1. Sonde de proximitate: Aceasta este cea mai comună metodă pentru măsurarea vibrațiilor arborelui. O sondă de curenți turbionari fără contact este montată pe o piesă staționară și măsoară jocul variabil dintre vârful său și arborele rotativ. Aceasta măsoară direct deplasarea relativă a arborelui.
2. Integrare de la accelerometre: Un accelerometru standard măsoară accelerația. Semnalul său poate fi integrat electronic o dată pentru a obține viteza și a doua oară pentru a obține deplasarea. Aceasta este o caracteristică comună în colectoarele de date moderne, dar poate fi predispus la zgomot și erori la frecvențe foarte joase.
3. Senzori de deplasare laser: Acești senzori fără contact utilizează un fascicul laser pentru a oferi măsurători de deplasare de mare precizie.

Rolul deplasării în diagnosticare

Deși o deplasare mare la frecvența de rotație a arborelui (1X RPM) pe o mașină cu viteză redusă indică adesea un dezechilibru, puterea sa principală de diagnosticare provine din relația sa cu viteza și accelerația. Pentru o anumită cantitate de energie vibrațională:

• La frecvențe joase, deplasarea va avea cea mai mare amplitudine.
• La frecvențe medii, viteza va avea cea mai mare amplitudine.
• La frecvențe înalte, accelerația va avea cea mai mare amplitudine.

Din acest motiv, analiștii folosesc deplasarea pentru a se concentra asupra fenomenelor de joasă frecvență care ar putea fi complet invizibile într-un spectru de accelerație. O mașină ar putea fi supusă unei mișcări de joasă frecvență severe și dăunătoare, care generează o accelerație foarte mică, ceea ce face ca deplasarea să fie o parte critică a unui set complet de instrumente de diagnosticare.

← Înapoi la indexul principal