Razumevanje hitrosti teka (1X)
Hitrost teka je osnovna frekvenca v analiza vibracij ki ustreza hitrosti vrtenja gredi stroja - frekvenci, pri kateri gred opravi en poln obrat. V terminologiji vibracij je skoraj vedno zapisana kot 1X. Je sidrna točka skoraj vsake diagnoze: ko veste, kje se 1X nahaja v spekter, večino drugih frekvenc, ki nas zanimajo, lahko odčitamo kot večkratnike (harmoniki) ali deleži (subharmoniki).
1. Definicija: Kaj je hitrost teka?
Če ventilator deluje s 1800 vrtljaji na minuto (RPM), je njegova frekvenca 1X hitrosti delovanja 1800 CPM (ciklov na minuto), kar ustreza 30 Hz (1800 ÷ 60). Pretvorba je preprosto Hz = RPM ÷ 60, pri čemer je vredno imeti v glavi obe enoti, saj se spektri včasih merijo v CPM, včasih pa v Hz.
Frekvenca 1X je osnovna referenčna točka pri skoraj vseh diagnostičnih postopkih. Meritev je le redko smiselna sama po sebi; pomen pridobi, ko je izražena glede na hitrost gredi. Zato je iskanje frekvence 1X prva stvar, ki jo analitik opravi pri vsakem novem spektru.
2. Zakaj je 1X tako pomemben?
Frekvenca 1X je pomembna, ker številne najpogostejše in najpomembnejše napake strojev povzročajo vibracije prav pri tej frekvenci. Visoka raven pri 1X je sama po sebi močan pokazatelj, da je nekaj narobe - in vzorec tega, kar jo obdaja, običajno pove, kaj.
Pogoste napake, ki se pojavijo pri 1X, vključujejo:
- Neravnovesje: Najpogostejši vzrok za visoke vibracije 1X. Neenakomerna porazdelitev mase ustvarja centrifugalna sila ki se vrti s hitrostjo gredi in proizvaja čiste sinusne vibracije pri 1X. Čista neuravnoteženost kaže malo ali nič harmonične vsebine.
- Neusklajenost: Pogosto prevladuje močna komponenta 2X, vendar lahko kotna in vzporedna neusklajenost znatno povečata tudi 1X.
- Upognjena gred: Mehansko se obnaša kot oblika neravnovesja, saj ustvarja visok 1X vrh (pogosto z močnim aksialni komponenta, ki jo pomaga razlikovati).
- Ekscentričnost: Ekscentrična jermenica, zobnik ali jedro rotorja ustvari 1X vrh, saj njegova vrteča se visoka točka pritisne na sistem enkrat na obrat.
- Resonanca: Če je struktura naravna frekvenca sedi blizu hitrosti vožnje, zato se že majhen prisilni vnos - na primer manjša neuravnoteženost - močno okrepi in povzroči izjemno visoke vibracije pri 1X. Zato je razmerje med 1X in katerim koli bližnjim kritična hitrost je tako pomembna.
Ker se številni vzroki prekrivajo pri 1X, sama amplituda ni diagnoza. Odločilen korak je merjenje 1X faza kar ločuje neuravnoteženost od upognjene gredi, mehkega stopala ali resonance.
3. Harmoniki in podharmoniki hitrosti teka
Ko je 1X identificiran, je mogoče preostali spekter razlagati v povezavi z njim:
- Harmonske (2X, 3X, 4X, ...): Celoštevilski večkratniki hitrosti teka. Običajno kažejo na neusklajenost (močan 2X), mehanska ohlapnost (dolga vrsta harmonskih) in drugi nelinearni učinki. Na spletni strani . oblika družine harmonskih je pogosto bolj diagnostičen kot 1X sam po sebi.
- Subharmonične frekvence (0,5X, 1/3X, ...): Deleži hitrosti delovanja, ki so običajno povezani z nestabilnostjo oljnega filma v drsni ležaji - klasični oljni vrtinec se pojavi blizu 0,4-0,48X - ali pri ohlapnosti ohišja ležaja. Ti spadajo v širšo kategorijo subsinhrone vibracije.
Opisovanje frekvenc kot večkratnikov osnovne hitrosti je osnova za Analiza naročila. Pri strojih s spremenljivo hitrostjo je bistvenega pomena sledenje vibracijam po “redih” in ne po fiksnih Hz, saj se vsak s hitrostjo povezan vrh premika z gredjo, medtem ko strukturne resonance ostajajo na istem mestu - in prav po tej razliki jih lahko ločite. . Kalkulator harmoničnih frekvenc pretvori RPM v frekvence 1×-10× zaporedja za hitro sklicevanje.
4. Kako se meri hitrost teka?
Hitrost teka se določi na dva načina:
- Iz vibracijskega spektra: V večini primerov jasen vrh ustreza vrtenju gredi in je običajno prvi pomemben vrh, ki ga analitik prepozna. To se dobro obnese, kadar stroj deluje z enakomerno, znano hitrostjo.
- Uporaba tahometer: Tahometer omogoča neposredno in nedvoumno merjenje hitrosti z enim impulzom na obrat, ki se prenaša v analizator vibracij. To ne le potrjuje frekvenco 1X, temveč tudi omogoča uporabo naprednih tehnik, kot sta fazna analiza in analiza vrstnega reda.
Zaradi poti z merilnikom hitrosti je 1X uporaben in ne le opazovan. Prenosni dvokanalni instrument, kot je Balanset-1A dobiva impulze hitrosti iz optičnega tahometra, ki se sproži na traku odsevni trak, zaklene podatke o vibracijah na kot gredi ter sporoči sinhrono 1× amplitudo in fazo. Ravno ta fazna referenca je tisto, kar spremeni vrh 1X neuravnoteženosti v določen kot težke točke - in s tem v korekcijska teža znane velikosti in lokacije med uravnoteženje polja.
