Înțelegerea vitezei de alergare (1X)
Viteză de alergare este frecvența fundamentală în analiza vibrațiilor care corespunde vitezei de rotație a arborelui unei mașini — frecvența cu care arborele efectuează o rotație completă. În terminologia vibrațiilor, aceasta se notează aproape întotdeauna ca 1X. Acesta este punctul de referință al aproape oricărui diagnostic: odată ce știi unde se situează 1X în spectru, majoritatea celorlalte frecvențe de interes pot fi citite ca multipli ai acestora (armonice) sau fracții (sub-harmonics) of it.
1. Definiție: Ce este viteza de alergare?
Dacă un ventilator funcționează la 1800 de rotații pe minut (RPM), frecvența sa la viteza de funcționare 1X este de 1800 CPM (cicluri pe minut), ceea ce echivalează cu 30 Hz (1800 ÷ 60). Conversia se face pur și simplu astfel: Hz = RPM ÷ 60, și este bine să ții minte ambele unități, deoarece spectrele sunt exprimate uneori în CPM și alteori în Hz.
Frecvența 1X servește drept punct de referință principal în aproape toate activitățile de diagnosticare. O măsurătoare are rareori sens în sine; ea capătă semnificație odată ce este exprimată în raport cu viteza arborelui. De aceea, determinarea frecvenței 1X este primul lucru pe care îl face un analist atunci când examinează un spectru nou.
2. De ce este 1X atât de important?
Frecvența 1X este importantă deoarece multe dintre cele mai frecvente și mai grave defecțiuni ale utilajelor generează vibrații exact la această frecvență. Un nivel ridicat la 1X constituie, în sine, un indicator clar că ceva nu este în regulă — iar contextul în care se înscrie acest fenomen îți indică, de obicei, despre ce este vorba.
Defecțiunile comune care se manifestă la 1X includ:
- Dezechilibra: Cea mai frecventă cauză a vibrațiilor puternice 1X. O distribuție inegală a masei generează o forță centrifugă care se rotește la viteza arborelui, generând o vibrație sinusoidală curată la 1X. Un dezechilibru pur prezintă un conținut armonic redus sau inexistent.
- Nealiniere: De multe ori, aceasta este determinată în mare măsură de o componentă 2X puternică, dar și deformațiile unghiulare și paralele pot crește semnificativ valoarea 1X.
- Arbore îndoit: Se comportă din punct de vedere mecanic ca o formă de dezechilibru, generând un vârf ridicat de 1X (adesea însoțit de o puternică axial componentă care ajută la distingerea acestuia).
- Excentricitate: O roată de transmisie excentrică, un angrenaj sau un miez de rotor generează un vârf de 1X, deoarece punctul său cel mai înalt de rotație exercită o forță asupra sistemului o dată la fiecare rotație.
- Rezonanţă: Dacă o structură frecvență naturală se apropie de viteza de funcționare, chiar și o mică perturbare — un dezechilibru minor, să zicem — este amplificată considerabil, generând vibrații extrem de puternice la 1X. De aceea, relația dintre 1X și orice element din apropiere viteză critică este atât de important.
Deoarece la 1X se suprapun atât de multe cauze, amplitudinea în sine nu constituie un diagnostic. Pasul decisiv este măsurarea valorii 1X fază de asemenea, ceea ce permite diferențierea dezechilibrului de o deformare a arborelui, de un picior mobil sau de rezonanță.
3. Armonice și subarmonice ale vitezei de rulare
Odată identificat 1X, restul spectrului poate fi interpretat în raport cu acesta:
- Armonice (2X, 3X, 4X, …): Multipli întregi ai vitezei de deplasare. De obicei, aceștia indică nealiniere (a strong 2X), joc mecanic (o lungă serie de armonici) și alte efecte neliniare. formă din familia armonică este adesea mai revelatoare decât 1X luată separat.
- Subarmonici (0,5X, 1/3X, …): Fracțiuni ale vitezei de curgere, asociate de obicei cu instabilitatea peliculei de ulei în lagăre de jgheab — classic vârtej de ulei apare la valori de aproximativ 0,4–0,48X — sau ca urmare a jocului din carcasa rulmentului. Acestea se încadrează în categoria mai largă a vibrație subsincronă.
Descrierea frecvențelor ca multipli ai unei viteze fundamentale stă la baza Analiza comenzilor. La mașinile cu viteză variabilă, monitorizarea vibrațiilor pe baza „ordinelor” și nu a frecvențelor fixe în Hz este esențială, deoarece fiecare vârf legat de viteză se deplasează odată cu arborele, în timp ce rezonanțele structurale rămân fixe — iar această diferență este exact ceea ce permite distingerea lor. Calculator frecvență armonică convertește o valoare RPM în frecvențe corespunzătoare ordinelor de mărime de la 1 la 10, pentru o consultare rapidă.
4. Cum se măsoară viteza de alergare?
Viteza de alergare se determină în unul dintre cele două moduri:
- Din spectrul de vibrații: În majoritatea cazurilor, un vârf clar corespunde rotației arborelui și este, de obicei, primul vârf semnificativ identificat de un analist. Această metodă funcționează bine atunci când mașina funcționează la o viteză constantă și cunoscută.
- Folosind un tahometru: Un tahometru oferă o măsurare directă și fără echivoc a vitezei, generând un impuls la fiecare rotație, care este transmis către analizor de vibrații. Acest lucru nu numai că confirmă frecvența 1X, ci și deschide calea către tehnici avansate, precum analiza de fază și analiza de ordin.
Funcția de tahometru este cea care face ca 1X să fie un instrument util, nu doar unul de observare. Un instrument portabil cu două canale, precum Balanset-1A își preia semnalul de viteză de la un tahometru optic care se activează pe o bandă de bandă reflectorizantă, corelează datele privind vibrațiile cu unghiul arborelui și raportează amplitudinea și faza sincronă 1×. Această referință de fază este tocmai ceea ce transformă un vârf de dezechilibru 1× într-un unghi definit al punctului de greutate — și, prin urmare, într-un greutatea de corecție cu dimensiuni și amplasament cunoscute în timpul echilibrarea la fața locului.
