Pochopenie skutočných maximálnych vibrácií
Definícia: Čo je to skutočný vrchol?
Skutočný vrchol je maximálny okamžitý amplitúda hodnota v vibrácie signálu počas meracieho obdobia, ktorý predstavuje najvyššiu kladnú alebo zápornú odchýlku od nulovej základnej čiary. Pre výtlak Pri meraniach skutočný vrchol označuje maximálnu polohu hriadeľa; pre rýchlosť maximálnu rýchlosť; pre zrýchlenie maximálne zrýchlenie vrátane vysokofrekvenčných nárazov. Skutočný vrchol sa zvyčajne vyjadruje ako jedno číslo (maximálna magnitúda) alebo ako od vrcholu k vrcholu (maximálne kladné až maximálne záporné).
Skutočné merania píkov sú dôležité na posúdenie vôlí (dotkne sa hriadeľ statora?), vyhodnotenie závažnosti nárazu a pochopenie extrémnych výkyvov, ktoré môžu spôsobiť poškodenie, aj keď sú priemerné alebo RMS vibrácie prijateľné.
Skutočný vrchol vs. iné miery amplitúdy
Skutočný vrchol vs. RMS
- Skutočný vrchol: Jedna maximálna hodnota
- RMS: Stredná kvadratická hodnota predstavuje priemernú energiu
- Vzťah: Pre čistú sínusovú vlnu, Peak = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- Pre dopady: Vrchol môže byť 5-10× RMS alebo viac
- Použitie: RMS pre posúdenie energie/únavy; Vrchol pre vôľu/náraz
Skutočný vrchol vs. medzi vrcholmi
- Skutočný vrchol: Maximálna odchýlka od nuly (jeden smer)
- Od vrcholu k vrcholu: Celkový rozsah od maximálneho kladného po maximálne záporný
- Vzťah: Vrchol-vrchol = 2 × skutočný vrchol (pre symetrický signál)
- Bežné použitie: Posun sa často meria od špičky k špičke; rýchlosť a zrýchlenie sa merajú ako skutočný vrchol
Skutočný vrchol vs. faktor výkyvu
- Výkyvný faktor: Pomer špičky k efektívnej hodnote (špička/efektívna hodnota)
- Typické hodnoty: 1,414 pre sínusovú vlnu; 3 – 5 pre nárazovú
- Diagnostika: Vysoký faktor výkyvu indikuje nárazy alebo prechodové javy
- Kombinácia: Skutočný vrchol a faktor výkyvu spolu odhaľujú charakter signálu
Aplikácie
1. Posúdenie previerky
Kritické pre merania bezdotykovou sondou:
- Vrcholové posunutie indikuje maximálne vychýlenie polohy hriadeľa
- Porovnajte s dostupnou medzerou k tesneniam, labyrintom
- Uistite sa, že vrchol nepresahuje vôľu (zabraňuje treniu)
- Okraj typicky 50% (ak je medzera 1 mm, ponechajte vrchol < 0,5 mm)
2. Závažnosť dopadu
- Vrcholové zrýchlenie indikuje závažnosť nárazovej sily
- Vysoké vrcholy (> 50 – 100 g) naznačujú silný náraz
- Vady ložísk, uvoľnenie alebo cudzie predmety vytvárajú vysoké špičky
- Potenciál poškodenia súvisiaci s maximálnymi úrovňami nárazu
3. Nízkootáčkové stroje
- Pri nízkych rýchlostiach (< 300 ot./min.), RMS rýchlosť sa zmenšuje
- Zmysluplnejšie meranie posunutia píku
- Normy často špecifikujú špičku alebo špičku-špičku pre nízkorýchlostné zariadenia
4. Nastavenie budíka
- Špičkové limity pre ochranu vôle
- Zabráňte kontaktu hriadeľa so stacionárnymi časťami
- Doplnok k alarmom založeným na RMS
Úvahy o meraní
Požiadavky na vzorkovaciu frekvenciu
- Musí sa vzorkovať dostatočne rýchlo, aby sa zachytil skutočný vrchol
- Nyquistovo kritérium: vzorkovacia frekvencia > 2× najvyššia frekvencia
- Praktické: 5-10× najvyššia frekvencia, aby sa predišlo aliasingu
- Podvzorkovanie môže minúť skutočný vrchol (namerané hodnoty sú nižšie ako skutočné)
Trvanie merania
- Dlhšie meranie môže zachytiť vyššie prechodové špičky
- Kompromis medzi zachytením extrémov a reprezentáciou typickej prevádzky
- Typicky 10 – 60 sekúnd pre bežné merania
- Dlhšie pre detekciu prerušovaných porúch
Úprava signálu
- Anti-aliasingové filtre zabraňujú falošným vrcholom
- Dostatočná šírka pásma senzora na zachytenie špičiek
- Správna montáž snímača (vrcholy citlivé na montážne rezonancie)
Interpretačné pokyny
Vrchol posunutia
- Typické prijateľné: < 50% dostupnej vôle
- Nízka rýchlosť: prijateľný vrchol 25 – 75 µm (1 – 3 mil)
- Vysoká rýchlosť: typicky 12 – 25 µm (0,5 – 1 mil)
- Merané pomocou bezdotykových sond na hriadeli
Vrchol rýchlosti
- Typický vzťah: Špičková rýchlosť ≈ 1,4 – 2,0 × RMS rýchlosť pre bežné stroje
- Vyššie pomery (3 – 5×) naznačujú nárazy alebo prechodné javy
- Používa sa menej často ako RMS rýchlosť
Vrchol zrýchlenia
- Najbežnejšie pre merania špičiek
- Normálne: vrchol 5-20 g pre priemyselné zariadenia
- Náraz: Vrchol 20-100g+ indikuje chyby ložiska alebo mechanické nárazy
- Extrémne: > 100 g naznačuje silný náraz vyžadujúci okamžitú pozornosť
Diagnostické použitie
Pomer špičky k RMS
- Pomer = činiteľ výkyvu
- 1.4-2.0: Normálne, relatívne hladké vibrácie
- 2.0-4.0: Niektoré vplyvy, preskúmajte zdroj
- > 4.0: Pravdepodobné vážne nárazy, poruchy ložísk alebo mechanické problémy
Analýza trendov
- Zvyšujúci sa skutočný vrchol, zatiaľ čo RMS je stabilný, naznačuje rozvoj vplyvu
- Včasný indikátor chýb ložiska
- Prekurzor k zvýšeniu RMS
- Poskytuje dodatočný čas na prípravu
Kontrola tvaru vlny
- Preskúmať časový priebeh na špičkových miestach
- Identifikujte, čo spôsobilo vrchol (náraz, prechodový jev, oscilácia)
- Pochopte kontext maximálnej hodnoty
Normy a špecifikácie
Normy ISO
- ISO 7919: Limity vibrácií hriadeľa, často pri posunutí medzi špičkami
- ISO 20816: Používa RMS rýchlosť, ale špičkové hodnoty sú relevantné pre vôle
- Normy špecifické pre zariadenia môžu špecifikovať limity špičiek
Špecifikácie výrobcu
- Systémy s priblížením často spúšťajú alarm pri špičkovom posunutí
- Špecifikácie turbínových strojov zahŕňajú limity špičiek
- Kritické vzdialenosti definované ako maximálne rozpätia posunutia
Merania skutočných maximálnych vibrácií poskytujú dôležité informácie o maximálnych výkyvoch a závažnosti nárazu, ktoré priemerné merania nedokážu odhaliť. Hoci sa skutočné maximálne hodnoty používajú menej často ako RMS na rutinné sledovanie trendov, sú kľúčové pre posúdenie vôle, vyhodnotenie nárazu a detekciu signálov s vysokým činiteľom výkyvu, ktoré naznačujú problémy s nárazom alebo prechodné problémy v rotujúcich strojoch.