Разумевање убрзања у анализи вибрација

Дефиниција: Шта је убрзање вибрација?

Убрзање је брзина промене брзине објекта у односу на време. У контексту анализе вибрација, то је фундаментално мерење које квантификује колико брзо се мења брзина вибрирајуће компоненте. Док померање мери колико се део помера, а брзина колико се брзо креће, убрзање се фокусира на силе које делују на део, што га чини посебно осетљивим на високофреквентне догађаје попут удара и наглих промена у кретању.

Зашто је мерење убрзања важно?

Мерење убрзања је кључно за свеобухватни програм праћења стања јер се истиче у откривању специфичних врста кварова машина које би друга мерења могла пропустити. Његов значај произилази из неколико кључних фактора:

• Детекција кварова високе фреквенције: Убрзање је по својој природи осетљивије на вибрације високих фреквенција. Због тога је идеалан параметар за откривање кварова у раној фази у лежајевима котрљајућих елемената, проблема са зацепљењем зупчаника и фреквенција пролаза лопатица, јер ове појаве обично генеришу вибрације високих фреквенција.
• Директна веза са Силом: Према другом Њутновом закону (Сила = Маса × Убрзање), убрзање је директно пропорционално динамичким силама које делују унутар машине. Мерење убрзања пружа директан увид у силе које изазивају напрезање и замор компоненти.
• Широки динамички опсег: Акцелерометри, сензори који се користе за мерење убрзања, могу покрити веома широк опсег фреквенција и амплитуда, што их чини свестраним за праћење различитих врста машина.

Јединице и мере

Уобичајене јединице

Убрзање вибрација се обично изражава у једној од две јединице:

• г: Бездимензионална јединица која представља убрзање услед Земљине гравитације. 1 g је једнако приближно 9,81 m/s². Употреба „g“ је уобичајена јер пружа стандардизовану, релевантну меру јачине вибрација.
• м/с² (или мм/с²): Стандардна СИ јединица за убрзање (метри у секунди на квадрат).

Како се мери?

Убрзање се скоро искључиво мери помоћу акцелерометарОво је претварач који претвара механичку силу вибрације у пропорционални електрични сигнал. Пиезоелектрични акцелерометри су најчешћи тип који се користи у индустријском праћењу стања због своје робусности, тачности и широког фреквентног одзива.

Практичне примене у дијагностици

У дијагностици, подаци о убрзању се користе за идентификацију специфичних проблема:

• Кварови лежајева: Удари изазвани микроскопским дефектима на лежајевима, ваљцима или куглицама стварају мале, високофреквентне скокове. Мерења убрзања, посебно када се комбинују са техникама као што су Анализа коверте, су примарна метода за откривање ових кварова у њиховим најранијим фазама.
• Анализа мењача: Високофреквентне вибрације од зацепања зубаца зупчаника, као и ударци од напуклих или поломљених зубаца, јасно су видљиви у спектру убрзања.
• Машине велике брзине: За опрему попут турбина и компресора велике брзине, убрзање је често преферирано укупно мерење вибрација јер доминантне фреквенције спадају у опсег где је то најосетљивији параметар.

Однос према брзини и померању

Померање, брзина и убрзање су математички повезани интеграцијом и диференцирањем. За једноставну синусоидну вибрацију:

• Брзина је интеграл убрзања.
• Померање је интеграл брзине.

То значи да ће за исту количину вибрационе енергије, амплитуде убрзања бити природно веће на високим фреквенцијама, док ће амплитуде померања бити веће на ниским фреквенцијама. Због тога аналитичари бирају параметар мерења који најбоље одговара фреквентном опсегу очекиваног квара.

← Назад на главни индекс