Înțelegerea vibrațiilor de vârf reale
Definiție: Ce este True Peak?
Vârf adevărat este maximul instantaneu amplitudine valoare într-o vibrații semnal pe o perioadă de măsurare, reprezentând cea mai mare abatere pozitivă sau negativă de la linia de bază zero. Pentru deplasare măsurători, vârful real indică poziția maximă a arborelui; pentru viteză, viteza maximă; pentru accelerație, accelerația maximă, inclusiv impacturile de înaltă frecvență. Vârful real este de obicei exprimat ca un singur număr (magnitudinea maximă) sau ca vârf la vârf (de la maxim pozitiv la maxim negativ).
Măsurătorile de vârf reale sunt importante pentru evaluarea jocurilor (va atinge arborele statorul?), evaluarea severității impactului și înțelegerea abaterilor extreme care pot provoca daune chiar dacă vibrațiile medii sau RMS sunt acceptabile.
Vârf adevărat vs. alte măsurători de amplitudine
Vârf real vs. RMS
- Vârf adevărat: Valoare maximă unică
- RMS: Rădăcina medie pătratică, reprezintă energia medie
- Relaţie: Pentru undă sinusoidală pură, Vârf = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- Pentru impacturi: Vârful poate fi de 5-10× RMS sau mai mult
- Utilizare: RMS pentru evaluarea energiei/oboselii; Vârf pentru înălțime/impact
Vârf real vs. Vârf-la-Vârf
- Vârf adevărat: Excursie maximă de la zero (o singură direcție)
- Vârf-vârf: Interval total de la maxim pozitiv la maxim negativ
- Relaţie: Vârf-vârf = 2 × Vârf real (pentru semnal simetric)
- Utilizare comună: Deplasarea este adesea măsurată de la vârf la vârf; viteza și accelerația sunt reprezentate ca vârfuri reale
Vârf adevărat vs. factor de creastă
- Factorul de creastă: Raportul dintre vârf și RMS (Vârf/RMS)
- Valori tipice: 1,414 pentru undă sinusoidală; 3-5 pentru impact
- Diagnostic: Factorul de creastă ridicat indică fenomene cu impact sau tranzitorii
- Combinaţie: Factorul de vârf și factorul de creastă împreună dezvăluie caracterul semnalului
Aplicații
1. Evaluarea autorizării
Critic pentru măsurătorile cu sondă de proximitate:
- Deplasarea maximă indică deplasarea maximă a poziției arborelui
- Comparați cu spațiul liber disponibil pentru etanșări, labirinturi
- Asigurați-vă că vârful nu depășește spațiul liber (previne frecarea)
- Margine de obicei 50% (dacă distanța este de 1 mm, păstrați vârful) < 0,5 mm)
2. Severitatea impactului
- Accelerația maximă indică severitatea forței de impact
- Vârfurile mari (>50-100g) indică un impact sever
- Defectele rulmenților, slăbirea sau obiectele străine creează vârfuri mari
- Potențialul de daune legat de nivelurile maxime de impact
3. Mașini de viteză redusă
- La viteze mici (< 300 RPM), viteza RMS devine mică
- Măsurare mai semnificativă a deplasării de vârf
- Standardele specifică adesea semnale de vârf sau de la vârf la vârf pentru echipamentele de viteză redusă
4. Setarea alarmei
- Limite de vârf pentru protecția la golire
- Preveniți contactul arborelui cu piesele staționare
- Complementar alarmelor bazate pe RMS
Considerații privind măsurarea
Cerințe privind rata de eșantionare
- Trebuie să se eșantioneze suficient de repede pentru a capta vârful real
- Criteriul Nyquist: rată de eșantionare > 2× cea mai mare frecvență
- Practic: de 5-10× cea mai mare frecvență pentru a evita aliasingul
- Subeșantionarea poate rata vârful real (citiri mai mici decât cele reale)
Durata măsurării
- O perioadă de măsurare mai lungă poate capta vârfuri tranzitorii mai mari
- Compromisul între capturarea extremelor și reprezentarea funcționării tipice
- De obicei 10-60 de secunde pentru măsurători de rutină
- Mai lung pentru detectarea intermitentă a defecțiunilor
Condiționarea semnalului
- Filtrele anti-aliasing previn vârfurile false
- Lățime de bandă adecvată a senzorului pentru a capta vârfurile
- Montarea corectă a senzorului (vârfurile sunt sensibile la rezonanțele de montare)
Ghiduri de interpretare
Vârf de deplasare
- Tipic acceptabil: < 50% din spațiul disponibil
- Viteză redusă: vârf acceptabil de 25-75 µm (1-3 mils)
- Viteză mare: 12-25 µm (0,5-1 mil) tipic
- Măsurat cu sonde de proximitate pe ax
Vârf de viteză
- Relație tipică: Viteză maximă ≈ 1,4-2,0 × viteză RMS pentru mașini normale
- Rapoarte mai mari (3-5×) indică fenomene cu impact sau tranzitorii
- Utilizat mai rar decât viteza RMS
Vârf de accelerare
- Cel mai frecvent pentru măsurători de vârf
- Normal: vârf de 5-20 g pentru echipamente industriale
- Impact: vârful de 20-100g+ indică defecte ale rulmentului sau impacturi mecanice
- Extrem: > 100 g sugerează un impact sever care necesită atenție imediată
Utilizare diagnostică
Raport vârf-RMS
- Raport = Factor de creastă
- 1.4-2.0: Vibrații normale, relativ line
- 2.0-4.0: Unele impactante, investigați sursa
- > 4.0: Probabilitatea unor impacturi severe, a unor defecte la rulmenți sau a unor probleme mecanice
Analiza tendințelor
- Creșterea vârfului real în timp ce RMS este stabil sugerează dezvoltarea unui impact
- Indicator timpuriu al defectelor lagărelor
- Precursor al creșterilor RMS
- Oferă timp de livrare suplimentar
Inspecția formei de undă
- Examina formă de undă temporală în locațiile de vârf
- Identificați ce a creat vârful (impact, tranzitoriu, oscilație)
- Înțelegerea contextului valorii maxime
Standarde și specificații
Standarde ISO
- ISO 7919: Limitele de vibrații ale arborelui, adesea în deplasarea de la vârf la vârf
- ISO 20816: Utilizează viteza RMS, dar valorile de vârf sunt relevante pentru distanțe libere
- Standardele specifice echipamentelor pot specifica limite de vârf
Specificațiile producătorului
- Sistemele cu sonde de proximitate declanșează adesea alarmă la deplasarea maximă
- Specificațiile turbomașinilor includ limite de vârf
- Distanțe critice definite ca margini de deplasare de vârf
Măsurătorile vibrațiilor de vârf reale oferă informații esențiale despre excursiile maxime și severitatea impactului pe care măsurătorile medii nu le pot dezvălui. Deși sunt mai puțin utilizate decât RMS pentru tendințele de rutină, valorile de vârf reale sunt esențiale pentru evaluarea spațiului liber, evaluarea impactului și detectarea semnalelor cu factor de creastă ridicat care indică probleme de impact sau tranzitorii în mașinile rotative.