Анализа вибрација: Узроци и идентификација

Дефиниција: Шта је вибрациони откуцај?

У контексту анализе вибрација, а победити или батинање је посебан феномен који карактерише периодично повећање и пад амплитуде вибрационог сигнала. Ова модулација се јавља када су два одвојена вибрациона сигнала веома блиских, али не идентичних фреквенција присутна истовремено и комбинују се један са другим. Резултујући временски таласни облик изгледа као један синусни талас чија се амплитуда полако повећава и смањује у ритмичком обрасцу.

Физика иза пребијања

Бијање је резултат конструктивне и деструктивне интерференције. Када се врхови два вибрациона таласа поравнају (у фази), њихове амплитуде се сабирају, што резултира већом укупном амплитудом. Када се врх једног таласа поравна са долином другог (ван фазе), они се међусобно поништавају, што резултира мањом укупном амплитудом. Овај континуирани циклус појачавања и поништавања ствара карактеристичан звук „бијања“ или „цвркутања“ и образац вибрације.

Фреквенција ове амплитудске модулације, позната као фреквенција откуцаја, једнака је апсолутној разлици између две изворне фреквенције.

Фреквенција откуцаја = |Фреквенција 1 – Фреквенција 2|

На пример, ако две машине генеришу вибрације на 29,5 Hz и 30,5 Hz, резултујућа фреквенција откуцаја биће |29,5 – 30,5| = 1,0 Hz. То значи да ће укупна амплитуда вибрација расти и опадати једном сваке секунде.

Уобичајени узроци ударања у индустријским машинама

Присуство фреквенције откуцаја је вредан дијагностички траг јер указује на постојање две блиско распоређене погонске фреквенције. Уобичајени извори у индустријским условима укључују:

• Више машина на заједничкој структури: Најкласичнији пример су две пумпе или вентилатори идентичног дизајна који раде на истој платформи или систему цеви. Ако су њихове радне брзине мало различите (нпр. 1780 обртаја у минути и 1785 обртаја у минути), произвешће нискофреквентни ритам.
• Електромотори: До треперења може доћи између фреквенције ротације мотора и електричне фреквенције, као што је фреквенција пролаза полова код асинхроног мотора.
• Вишестепене пумпе или компресори: Интеракција између различитих фаза које се одвијају мало различитим ефективним брзинама.
• Мењачи: Интеракција између два зупчаста споја са сличним бројем зубаца.
• Хидрауличне или аеродинамичке пулсације: Интеракција између два различита извора турбуленције повезане са протоком.

Како идентификовати откуцаје у подацима о вибрацијама

Анализа временског таласног облика

Временски таласни облик је најдиректнији начин за посматрање откуцаја. Сигнал ће показати јасан, понављајући образац амплитудне модулације. Време између два узастопна врха (или долина) амплитуде је период фреквенције откуцаја.

Анализа фреквентног спектра (FFT)

У фреквентном спектру, откуцај ће се појавити као два различита врха која се налазе веома близу један другомСтандардна FFT анализа можда нема довољну резолуцију да их раздвоји, чинећи да се појављују као један, широки врх. Да би правилно дијагностиковао откуцај, аналитичар мора да користи FFT високе резолуције (повећањем броја спектралних линија). Ово ће јасно раздвојити две појединачне фреквентне компоненте које узрокују откуцај.

Да ли је батинање проблем?

Само куцање није грешка, већ симптом интеракције фреквенција. Међутим, може бити проблематично:

• Досадна бука: Растући и спуштајући звук може бити приметнији и иритантнији за особље него константна бука.
• Забринутост због вршне амплитуде: Максимална амплитуда током фазе конструктивне интерференције може бити скоро двоструко већа од амплитуде појединачних сигнала. Овај вршни ниво може прећи границе аларма или изазвати прекомерно напрезање компоненти, чак и ако је просечна вибрација прихватљива.
• Маскирање других проблема: Флуктуирајући сигнал понекад може отежати идентификацију других основних проблема са вибрацијама.

Решавање проблематичног откуцаја обично укључује идентификацију две изворне фреквенције и покушај промене брзине једне од машина или увођења пригушења како би се ублажили врхови амплитуде.

← Назад на главни индекс