Pochopenie vibračného posunu

Definícia: Čo je to posunutie vo vibráciách?

Posun je mierou celkovej vzdialenosti, o ktorú sa vibrujúci objekt posunie zo svojej pokojovej polohy (rovnováhy). Kvantifikuje, „ako ďaleko“ sa komponent pohybuje tam a späť. Ako najpriamejšie znázornenie vibračného pohybu je posunutie základným parametrom v analýze vibrácií, najmä pre nízkofrekvenčné aplikácie a na posudzovanie mechanických vôlí.

Prečo a kedy merať posunutie

Zatiaľ čo rýchlosť je najbežnejším parametrom celkového stavu stroja, posunutie je preferovaným meraním v niekoľkých špecifických, kritických scenároch:

• Nízkofrekvenčná analýza: Energia vibrácií je pri veľmi nízkych frekvenciách úmerná posunutiu. Pre pomalobežné stroje (zvyčajne pod 600 ot./min. alebo 10 Hz), ako sú veľké ventilátory, chladiace veže a papierenské stroje, je posunutie najcitlivejším a najreprezentatívnejším ukazovateľom závažnosti vibrácií.
• Posudzovanie povolení: Posun umožňuje priame meranie fyzického pohybu súčiastky. To je kľúčové pre určenie, či má rotujúci hriadeľ dostatočnú vôľu, aby sa zabránilo treniu o stacionárne komponenty, ako sú ložiská alebo tesnenia.
• Štrukturálne priehyb: Pri analýze pohybu konštrukcií, ako sú základne, rámy alebo potrubia, sa posunutie používa na pochopenie tvarov módov a na zabezpečenie toho, aby priehyby boli v rámci návrhových limitov.
• Vyvažovanie nízkorýchlostných rotorov: Počas vyvažovania veľkých, pomaly sa pohybujúcich rotorov sa na určenie miery nevyváženosti často používajú merania posunutia.

Jednotky a meranie

Bežné jednotky

Vibračný posun sa zvyčajne vyjadruje v jednej z dvoch jednotiek:

• Mily: Priemyselný štandard v Spojených štátoch, kde 1 mil sa rovná jednej tisícine palca (0,001 palca).
• Mikrometre (µm): Štandardná jednotka SI, kde 1 mikrometer sa rovná jednej milióntine metra. (1 mil ≈ 25,4 µm).

Posun sa takmer vždy meria v Vrchol-vrchol (Pk-Pk) jednotky, pretože táto hodnota predstavuje celkový pohyb komponentu, čo je najdôležitejší faktor pre analýzu vôle.

Ako sa to meria?

Posun možno merať niekoľkými spôsobmi:

1. Sondy priblíženia: Toto je najbežnejšia metóda merania vibrácií hriadeľa. Bezkontaktná sonda s vírivým prúdom je namontovaná na stacionárnej časti a meria meniacu sa medzeru medzi jej hrotom a rotujúcim hriadeľom. Tým sa priamo meria relatívny posun hriadeľa.
2. Integrácia z akcelerometrov: Štandardný akcelerometer meria zrýchlenie. Jeho signál je možné elektronicky integrovať raz na získanie rýchlosti a druhýkrát na získanie posunu. Toto je bežná vlastnosť moderných zberačov údajov, ale môže byť náchylný na šum a chyby pri veľmi nízkych frekvenciách.
3. Laserové senzory posunutia: Tieto bezkontaktné senzory používajú laserový lúč na zabezpečenie vysoko presných meraní posunu.

Úloha posunutia v diagnostike

Hoci vysoký posun pri rotačnej frekvencii hriadeľa (1X ot./min.) na nízkorýchlostnom stroji často poukazuje na nevyváženosť, jeho primárna diagnostická sila pochádza zo vzťahu k rýchlosti a zrýchleniu. Pre dané množstvo vibračnej energie:

• O nízke frekvencie, posunutie bude mať najvyššiu amplitúdu.
• O stredné frekvencie, rýchlosť bude mať najvyššiu amplitúdu.
• O vysoké frekvencie, zrýchlenie bude mať najvyššiu amplitúdu.

Z tohto dôvodu analytici používajú posunutie na zameranie sa na nízkofrekvenčné javy, ktoré môžu byť v spektre zrýchlenia úplne neviditeľné. Stroj môže prechádzať silným, škodlivým nízkofrekvenčným pohybom, ktorý generuje veľmi malé zrýchlenie, čo robí posunutie kritickou súčasťou kompletnej diagnostickej sady nástrojov.

← Späť na hlavný index