Разумевање радне брзине (1X)
Брзина обртања је основна фреквенција у Анализа вибрација што одговара брзини ротације осовине строја — фреквенцији при којој осовина заврши један потпуни окрет. У терминологији вибрација скоро се увијек пише као 1X. То је упоришна точка готово сваке дијагнозе: након што знате где се 1X налази у спектар, већина осталих фреквенција од интереса може се прочитати као вишекратници (хармоници) или делови (sub-harmonics) of it.
1. Дефиниција: Шта је радна брзина?
Ако вентилатор ради на 1800 обртаја у минути (RPM), његова 1X фреквенција радне брзине је 1800 CPM (циклуса у минути), што одговара 30 Hz (1800 ÷ 60). Конверзија је једноставно Hz = RPM ÷ 60, и вреди држати обе јединице у глави јер се спектри понекад скалирају у CPM, а понекад у Hz.
Фреквенција 1X служи као главна референтна точка у готово свим дијагностичким радњама. Мерење је ријетко значајно само по себи; стјече значење када се изрази у односу према брзини осовине. Зато је проналажење 1X први корак који аналитичар подузима с било којим новим спектром.
2. Зашто је 1X толико важан?
Фреквенција 1X је важна јер многи од најчешћих и најзначајнијих кварова строја стварају вибрације управо на тој фреквенцији. Висока разина на 1X је сама по себи јак показатељ да нешто није у реду — и узорак онога што је око ње обично вам говори што.
Уобичајени кварови који се јављају на 1X укључују:
- Неравнотежа: Најчешће узрок високих вибрација на 1X. Неједнолика расподјела масе ствара центрифугална сила који се ротира брзином осовине, стварајући чисту синусоидну вибрацију на 1X. Чиста неуравнотеженост показује мало или никакав хармонички садржај.
- Неусклађеност: Често доминирана јаком компонентом 2X, али кутна и паралелна неусклађеност такођер могу значајно повећати 1X.
- Савијена осовина: Понаша се механички као облик неуравнотежености, производећи високи 1X врх (често са јаким аксијални компонентом која помаже да се разликује).
- Ексцентричност: Ексцентрична ременица, зупчаник или језгро ротора стварају 1X врх јер њихова ротирајућа висока тачка притиска на систем једном по обрту.
- Резонанција: Ако је структура’с природна фреквенција близу брзине ротације, чак и мали улазни сигнал — мала неуравнотеженост, рецимо — енормно се појачава, производећи изузетно високу вибрацију на 1X. Зато је однос између 1X и било које оближње критична брзина толико важан.
Пошто се толико узрока преклапања на 1X, сама амплитуда није дијагноза. Одлучујући корак је мерење 1X фаза као и фазног угла, што раздваја неуравнотеженост од савијеног вратила, лоше стабилности или резонанције.
3. Хармоници и субхармоници радне брзине
Када се 1X идентификује, остатак спектра може се тумачити у односу на њега:
- Harmonici (2X, 3X, 4X, …): Целобројни умношци брзине ротације. Обично указују на неусклађеност (a strong 2X), механичка лабавост (дугачан низ хармоника) и друге нелинеарне ефекте. Облик облик породице хармоника често је детаљнији дијагностички показ него 1X сам по себи.
- Podharmonici (0,5X, 1/3X, …): Разломци брзине ротације, често повезани са нестабилношћу филмова уља у клизни лежајеви — classic уљни вртлог појављује се близу 0,4–0,48X — или са лабавошћу у кућишту лежаја. Они спадају у ширу категорију субсинхроне вибрације.
Описивање фреквенција као умножака фундаменталне брзине је основа Анализа редова. На машинама са променљивом брзином, праћење вибрација преко "редослед" уместо фиксних Hz је неопходно, јер се сваки врх повезан са брзином креће са вратилом, док структурне резонанције остају на месту — и та разлика је управо како их разликујеш. Метод Калкулатор хармонијске фреквенције converts an RPM into its 1×–10× order frequencies for quick reference.
4. Како се мери радна брзина?
Брзина ротације одређује се на један од два начина:
- Из спектра вибрације: У већини случајева јасан врх одговара ротацији вратила, и обично је то први значајан врх који аналитичар идентификује. Ово добро функционише када машина ради на константној, познатој брзини.
- Коришћење тахометар: Тахометар даје директно, једнозначно мерење брзине генерисањем једног импулса по обртају, који се доводи у анализатор вибрација. Ово не само да потврђује 1Х фреквенцију већ отклања и напредне технике као што су анализа фазе и анализа редоследа.
Рута тахометра је оно што чини 1Х деловањем, а не само видљивим. Преносиви инструмент са два канала као што је Balanset-1A узима импулс брзине од оптичког тахометра који се активира на траци од рефлектујућа трака, закључава податке о вибрацијама за угао вратила и пријављује синхрону амплитуду и фазу 1×. Управо та фазна референца претвара врх неуравнотежености 1X у поновљиво очитавање амплитуде и фазе. Измерена фаза је фаза одзива у односу на тахо-ознаку — не и сам угао тешке тачке, пошто одзив касни за тешком тачком за износ који зависи од тога колико је радна брзина близу резонанце, плус кашњења инструментације — зато се метод коефицијента утицаја (пробни тег) користи за претварање тих очитавања у корекционог тега познате величине и локације током балансирање на терену.
