Razumevanje frekvence pri analizi vibracij

Definicija: Kaj je vibracijska frekvenca?

Pogostost je merilo, kako pogosto se ponavljajoči dogodek ponovi v dani časovni enoti. Pri analizi vibracij kvantificira, »kako hitro« predmet niha ali vibrira. Je najpomembnejši parameter za diagnosticiranje temeljnega vzroka težave s strojem. Medtem ko nam amplituda pove *resnost* vibracije, nam frekvenca pove *vir*.

Diagnostična moč frekvence

Osnovno načelo vibracijske diagnostike je, da različne mehanske in električne komponente ob začetku odpovedi ustvarjajo vibracije na določenih, predvidljivih frekvencah. Z identifikacijo frekvenc, prisotnih v vibracijskem podpisu stroja, lahko analitik natančno določi komponento, ki povzroča težavo. To je analogno temu, kako zdravnik uporablja stetoskop za poslušanje določenih zvokov, ki kažejo na različna zdravstvena stanja.

Vsaka potencialna napaka ima značilno frekvenčno podpis:

• Težava s celotnim vrtljivim sklopom, kot je neravnovesje, se bo prikazal pri frekvenci vrtenja gredi (1x hitrost delovanja).
• Težava, povezana s poravnavo med dvema gredema, kot je neusklajenost, se bo običajno pojavil pri dvakratni hitrosti delovanja (2x).
• Napaka na kotalnem elementu ležaj bo generiral frekvence glede na svojo natančno geometrijo in hitrost gredi.
• Težave z zobniki bo ustvaril signale s frekvenco zatiča zobnika (GMF), ki je število zob pomnoženo s hitrostjo zobnika.

Enote frekvence

Pogostost je izražena v več različnih enotah in pomembno je, da jih vse poznate:

1. Herc (Hz)

To je standardna mednarodna (SI) enota za frekvenco. En herc je enak enemu ciklu na sekundo. To je najpogostejša enota, ki se uporablja v tehničnem in znanstvenem kontekstu.

2. Cikli na minuto (CPM)

CPM se pogosto uporablja v industrijskem vzdrževanju, ker je neposredno povezan s hitrostjo vrtenja strojev, ki se običajno meri v vrtljajih na minuto (RPM). Ker ima ena minuta 60 sekund, je pretvorba preprosta:

CPM = Hz × 60

Na primer, vibracija pri 30 Hz je enaka 1800 CPM.

3. Naročila

Vrstni red je večkratnik primarne hitrosti delovanja stroja. Sama hitrost delovanja je 1. red. Vibracija z dvakratno hitrostjo delovanja je 2. red, trikratna hitrost je 3. red in tako naprej. To je še posebej uporabno za analizo strojev, ki spreminjajo hitrost, saj bodo vrstni redi ostali konstantni, tudi če se spremeni absolutna frekvenca v Hz ali CPM. Na primer, neuravnoteženost bo vedno 1. reda, ne glede na hitrost stroja.

Kako se določi frekvenca?

Frekvence, prisotne v vibracijskem signalu, se identificirajo z uporabo Hitra Fourierjeva transformacija (FFT)Merilnik pospeška zbira surov signal časovne valovne oblike, algoritem FFT pa ta signal obdela in ustvari frekvenčni spekter. Ta spekter je graf, ki jasno prikazuje vse posamezne frekvence, ki sestavljajo kompleksno vibracijo, kar analitiku omogoča, da prepozna vrhove in jih poveže s potencialnimi viri napak.

Razmerje med frekvenco, hitrostjo in pospeškom

Za dano raven vibracijske energije so amplitude premika, hitrosti in pospeška zelo odvisne od frekvence. Zato so za različna frekvenčna območja prednostne različne merske enote:

• Nizke frekvence: Premik je največji.
• Srednje frekvence: Hitrost je najvišja.
• Visoke frekvence: Pospešek je največji.

Razumevanje frekvence je ključ do odkritja diagnostičnega potenciala analize vibracij, ki surove podatke pretvori v uporabne informacije za vzdrževanje.

← Nazaj na glavno kazalo