Înțelegerea frecvenței în analiza vibrațiilor

Definiție: Ce este frecvența vibrațiilor?

Frecvenţă este o măsură a frecvenței cu care se produce un eveniment repetitiv într-o anumită unitate de timp. În analiza vibrațiilor, aceasta cuantifică „cât de repede” oscilează sau vibrează un obiect. Este cel mai important parametru pentru diagnosticarea cauzei principale a unei probleme a unei mașini. În timp ce amplitudinea ne spune *severitatea* unei vibrații, frecvența ne spune *sursa*.

Puterea diagnostică a frecvenței

Principiul de bază al diagnosticării vibrațiilor este acela că diferite componente mecanice și electrice generează vibrații la frecvențe specifice, previzibile, atunci când încep să se defecteze. Prin identificarea frecvențelor prezente în semnătura vibrațiilor unei mașini, un analist poate identifica exact componenta care cauzează problema. Acest lucru este analog modului în care un medic folosește un stetoscop pentru a asculta sunete specifice care indică diferite afecțiuni medicale.

Fiecare defect potențial are o semnătură de frecvență caracteristică:

• O problemă cu întregul ansamblu rotativ, cum ar fi dezechilibra, va apărea la frecvența de rotație a arborelui (1x viteza de rulare).
• O problemă legată de alinierea dintre doi arbori, cum ar fi nealiniere, va apărea de obicei la o viteză de rulare dublă (2x).
• Un defect al unui element de rulare rulment va genera frecvențe pe baza geometriei sale precise și a vitezei arborelui.
• Probleme cu angrenaje va crea semnale la Frecvența Angrenajului (GMF), care este numărul de dinți înmulțit cu viteza angrenajului.

Unități de frecvență

Frecvența este exprimată în mai multe unități diferite și este important să le cunoaștem pe toate:

1. Hertz (Hz)

Aceasta este unitatea internațională standard (SI) pentru frecvență. Un hertz este egal cu un ciclu pe secundă. Aceasta este cea mai comună unitate utilizată în contexte tehnice și științifice.

2. Cicluri pe minut (CPM)

CPM este utilizat pe scară largă în mentenanța industrială, deoarece se referă direct la viteza de rotație a utilajelor, care este de obicei măsurată în rotații pe minut (RPM). Deoarece un minut are 60 de secunde, conversia este simplă:

CPM = Hz × 60

De exemplu, o vibrație la 30 Hz este egală cu 1.800 CPM.

3. Comenzi

Ordinele sunt multipli ai vitezei de funcționare primare a mașinii. Viteza de funcționare în sine este de ordinul I. O vibrație la dublul vitezei de funcționare este de ordinul II, de trei ori mai mare este de ordinul III și așa mai departe. Acest lucru este util în special pentru analiza mașinilor care își schimbă viteza, deoarece ordinele vor rămâne constante chiar dacă frecvența absolută în Hz sau CPM se modifică. De exemplu, dezechilibrul va fi întotdeauna de ordinul I, indiferent de viteza mașinii.

Cum se determină frecvența?

Frecvențele prezente într-un semnal de vibrație sunt identificate folosind un Transformata Fourier rapidă (FFT)Un accelerometru colectează un semnal de undă brut în timp, iar algoritmul FFT procesează acest semnal pentru a crea un spectru de frecvență. Acest spectru este un grafic care afișează clar toate frecvențele individuale care alcătuiesc vibrația complexă, permițând analistului să identifice vârfurile și să le potrivească cu potențialele surse de defecte.

Relația dintre frecvență, viteză și accelerație

Pentru un anumit nivel de energie vibrațională, amplitudinile deplasării, vitezei și accelerației depind în mare măsură de frecvență. Acesta este motivul pentru care sunt preferate unități de măsură diferite pentru diferite intervale de frecvență:

• Frecvențe joase: Deplasarea este cea mai mare.
• Frecvențe medii: Viteza este cea mai mare.
• Frecvențe înalte: Accelerația este maximă.

Înțelegerea frecvenței este cheia care deblochează potențialul de diagnosticare al analizei vibrațiilor, transformând datele brute în informații de întreținere utile.

← Înapoi la indexul principal