Vysvetlenie synchrónnych a subsynchrónnych vibrácií
Synchrónne vibrácie je každá vibrácia, ktorá sa vyskytuje pri frekvencii, ktorá je presným celočíselným násobkom primárnej frekvencie stroja. prevádzková rýchlosť (1×). Je doslova “synchronizovaný” s otáčaním hriadeľa a je to zďaleka najbežnejšia kategória vibrácií vyskytujúca sa v rotujúcich strojoch. Rozpoznanie, či je vrchol v vibračné spektrum je synchrónny, subsynchrónny, alebo asynchrónne je jedným z prvých a najúčinnejších krokov pri každej diagnostike.
1. Definícia: Čo je to synchrónna vibrácia?
Vibračná zložka je synchrónna, keď jej frekvencia kopíruje otáčky hriadeľa v celočíselnom pomere:
- Vibrácie pri presne stanovenej rýchlosti chodu (1×) sú synchrónne.
- Vibrácie pri dvojnásobnej rýchlosti (2×), trojnásobnej (3×) atď. sú tiež synchrónne - tieto vyššie rády sú harmonické rýchlosti behu.
Charakteristickým správaním je, že synchrónny vrchol sa pohybuje spolu so strojom: zmeníte rýchlosť a vrchol sa posunie tak, aby zostal uzamknutý na rovnakom násobku. Prevažná väčšina každodenných mechanických porúch - nevyváženosť, nesprávne zarovnanie, a ohnutý hriadeľa mechanická vôľa - všetky sa prejavujú ako synchrónne vibrácie. Nevyváženosť sa napríklad vždy prejavuje pri 1× otáčkach za minútu a dokonale sleduje akúkoľvek zmenu otáčok stroja, a práve preto vyvažovanie na mieste sa zameriava na zložku 1×.
2. Definícia: Čo sú to subsynchrónne vibrácie?
Subsynchrónne vibrácie je každá vibrácia, ktorá sa vyskytuje pri frekvencii pod základná rýchlosť behu (menej ako 1×) - predpona “sub-” znamená jednoducho “pod”. Výrazné subsynchrónne vibrácie sú často vážnym varovným signálom, pretože sú zvyčajne spôsobené samobudením, nestabilným rotorová dynamika skôr ako bežným mechanickým opotrebovaním alebo problémami s uložením. Kritické je, že na rozdiel od synchrónnych vibrácií je vynútiteľná funkcia pre subsynchrónne vibrácie generovaná pohybom samotného rotora, vďaka čomu je schopná prerásť do nestabilita.
3. Ako ich rozlíšiť v spektre FFT
Roztriedenie týchto zložiek v Rýchla premena funkcie (FFT) spektrum je jednoduché, keď viete, čo máte hľadať:
- Synchrónne špičky: maximálnych otáčok 1× (rýchlosť chodu) a všetkých maximálnych otáčok, ktoré sa nachádzajú v presných celočíselných násobkoch (2×, 3×, ...).
- Subsynchrónne špičky: všetky významné vrcholy, ktoré sa objavia na frekvenčnej osi pred 1× vrchol - napríklad pri 0,42×-0,48× rýchlosti behu, čo je klasický znak olejový vír.
- Nesynchrónne špičky: vrcholy, ktoré nie sú celočíselným násobkom rýchlosti behu, často spojené s frekvencie porúch ložísk alebo externé zdroje.
Keďže hranica medzi týmito kategóriami je definovaná vzhľadom na rýchlosť jazdy, je nevyhnutné potvrdiť referenčnú rýchlosť. A tachometer pulz - alebo analýza objednávok na stroji s premenlivou rýchlosťou - umožňuje analytikovi presne určiť 1× čiaru a vyhnúť sa nesprávnemu označeniu špičky.
4. Prečo je toto rozlišovanie rozhodujúce
Rozlišovanie synchrónnych a subsynchrónnych vibrácií je pre diagnostiku zásadné, pretože tieto dve skupiny problémov poukazujú na úplne odlišné problémy - a odlišné spôsoby nápravy:
- Synchrónne problémy (ako je nevyváženosť) sú vynútené vibrácie. Zvyčajne sa dajú korigovať mechanickým nastavením - vyvážením alebo vyrovnaním - a vo všeobecnosti sú predvídateľné a stabilné.
- Subsynchrónne problémy sú často samovzbudené vibrácie alebo nestability. Poukazujú na problém so základnou konštrukciou alebo stavom systém rotora a ložísk a nie je možné ich opraviť vyvážením. Takéto podmienky môžu byť nestabilné a veľmi deštruktívne. Medzi bežné príčiny patrí vírenie oleja a olejový šľahač v tekutom filme klzné ložiská, a rotor-stator trenie.
Z tohto dôvodu sa subsynchrónna špička s vysokou amplitúdou vo všeobecnosti považuje za vážnejší alarmový stav ako synchrónna špička s rovnakou amplitúdou: prvá môže ohroziť integritu stroja, zatiaľ čo druhá je zvyčajne úlohou údržby.
5. Konanie na základe diagnózy
Keď vám spektrum ukáže, že dominantná energia je synchrónna, cesta vpred je zvyčajne skôr korekcia ako redizajn. Dominantný vrchol 1× poukazuje na nevyváženosť a potrebu vyrovnania; zvýšené hodnoty 1× a 2× spolu, často s axiálnou aktivitou, poukazujú na nesprávne nastavenie. V teréne je to presne to územie, ktoré dvojkanálový prístroj, ako napr. Balanset-1A rukoväte: meria 1× amplitúda a fáza ktoré definujú synchrónnu nesymetrickú odozvu a vypočítajú korekčné váhy na jej zníženie. Ak analýza naopak odhalí silnú subsynchrónnu zložku, správnou reakciou je preskúmať vôľu ložísk, mazanie a stabilitu rotora - nie siahnuť po skúšobných závažiach.
