Объяснение синхронных и субсинхронных колебаний
Синхронная вибрация — это любая вибрация, частота которой является точным целым кратным основной частоте машины рабочая скорость (1×). Она, в буквальном смысле, «синхронизирована» с вращением вала и является, безусловно, наиболее распространённым типом вибрации, встречающимся в вращающихся механизмах. Определение того, является ли пик в спектр вибрации является синхронным, субсинхронный, или асинхронный является одним из первых и наиболее важных этапов любой диагностики.
1. Определение: что такое синхронная вибрация?
Вибрационный элемент считается синхронным, если его частота изменяется в соотношении целых чисел по отношению к частоте вращения вала:
- Вибрация при рабочей скорости (1×) является синхронной.
- Вибрация с частотой, равной удвоенной рабочей частоте (2×), утроенной (3×) и т. д., также является синхронной — эти высшие порядки являются гармоники скорости бега.
Характерной особенностью является то, что пик синхронности перемещается вместе с машиной: при изменении скорости пиковые сдвиги остаются зафиксированными с тем же коэффициентом. Подавляющее большинство повседневных механических неисправностей — дисбаланс, Перекос, a гнутый вал, и механической разболтанности — все это проявляется в виде синхронных колебаний. Например, дисбаланс всегда возникает при частоте вращения 1 об/мин и идеально повторяет любое изменение скорости вращения машины, и именно поэтому балансировка на месте направлено на компонент 1×.
2. Определение: что такое субсинхронные колебания?
Субсинхронная вибрация — это любая вибрация, возникающая с частотой ниже скорость основного вала (менее 1×) — приставка «суб-» означает просто «ниже». Значительная субсинхронная вибрация часто является серьезным предупреждающим сигналом, поскольку обычно возникает в результате самовозбуждения и нестабильности роторно-динамический феноменов, а не обычного механического износа или проблем с посадкой. Важно отметить, что в отличие от синхронных колебаний, возбуждающая функция для субсинхронных колебаний генерируется движением самого ротора, что и позволяет им перерастать в нестабильность.
3. Как различить их на спектре БПФ
Разделение этих компонентов в БПФ Расширенные настройки довольно просты, если знаешь, на что обратить внимание:
- Синхронные пики: пик 1× RPM (рабочая скорость) и любые пики, приходящиеся на точное целое кратное (2×, 3×, …).
- Субсинхронные пики: любые заметные пики, появляющиеся на оси частот до пик 1× — например, при скорости бега 0,42×–0,48×, классическая характеристика масляный вихрь.
- Несинхронные пики: пиковые значения, которые не являются целым кратным значением скорости движения, часто связанные с частот дефектов подшипника или из внешних источников.
Поскольку граница между этими категориями определяется относительно скорости бега, крайне важно иметь достоверный эталон скорости. A тахометр импульс - или анализ порядка на приборе с регулируемой скоростью — позволяет аналитику точно определить положение линии 1× и избежать ошибочной идентификации пика.
4. Почему это различие имеет решающее значение
Разграничение синхронных и субсинхронных колебаний имеет основополагающее значение для диагностики, поскольку эти два явления указывают на совершенно разные группы неисправностей — и требуют разных способов устранения:
- Синхронные проблемы (например, дисбаланс) — это вынужденные колебания. Обычно их можно устранить с помощью механической регулировки — балансировки или выравнивания — и, как правило, они носят предсказуемый и стабильный характер.
- Субсинхронные проблемы часто самовозбуждающиеся колебания или нестабильности. Они указывают на проблему в базовой конструкции или состоянии роторно-подшипниковая система и не устраняются с помощью балансировки. Такие состояния могут быть нестабильными и привести к серьезным повреждениям. К числу распространенных причин относятся масляный вихрь и масляный кнут в жидкой пленке подшипники скольжения, а также между ротором и статором натирает.
По этой причине пик субсинхронной частоты с высокой амплитудой обычно рассматривается как более серьезное аварийное состояние, чем пик синхронной частоты той же амплитуды: первый может представлять угрозу для исправности машины, тогда как второй, как правило, требует проведения технического обслуживания.
5. Действия по результатам диагностики
Как только спектр показывает, что доминирующая энергия является синхронной, дальнейшие действия обычно заключаются в корректировке, а не в перепроектировании. Доминирующий пик 1× указывает на дисбаланс и необходимость его устранения; повышенные пики 1× и 2× одновременно, часто в сочетании с осевой активностью, указывают на смещение. На практике это как раз та область, в которой пригодится двухканальный прибор, такой как Балансет-1А ручки: размер 1× амплитуда и фаза которые определяют реакцию на синхронный дисбаланс и рассчитывают корректирующие грузы для его устранения. Если же, напротив, анализ выявляет сильную субсинхронную составляющую, правильным решением будет проверить зазоры в подшипниках, смазку и устойчивость ротора — а не сразу прибегать к пробным грузам.
