Разумевање асинхроних вибрација
Дефиниција: Шта је асинхрона вибрација?
Асинхроне вибрације (такође се назива несинхрона вибрација) је вибрација на фреквенцијама које нису тачни целобројни умножци (редови бројева) брзине ротације вратила. За разлику од синхроне вибрације од неравнотежа или неусклађеност (што се увек појављује при брзини рада 1×, 2×, 3×), асинхроне вибрације се јављају на фреквенцијама одређеним геометријом компоненте, електромагнетним ефектима или спољним изворима, а не ротацијом вратила.
Разумевање разлике између синхроних и асинхроних вибрација је фундаментално за дијагностику машина јер помаже у идентификацији извора вибрација: синхроне компоненте указују на ротирајућу масу или геометријске проблеме, док асинхроне компоненте указују на проблеме са котрљајућим елементима, електричне кварове или утицаје споља у односу на сам ротор.
Уобичајени извори асинхроних вибрација
1. Дефекти ваљкастих лежајева (најчешћи)
Примарни извор асинхроних вибрација:
- Фреквенције кварова лежајева: BPFO, BPFI, BSF, FTF нису тачни умножци брзине вратила
- Пример: Мотор од 1800 обртаја у минути (30 Hz), BPFO може бити 107 Hz (3,57 × брзина вратила, није цео број)
- Дијагностичка вредност: Асинхроне фреквенције одмах указују на проблем са лежајевима
- Анализа коверте: Примарна техника за детекцију асинхроних компоненти лежајева
2. Електричне фреквенције
Електромагнетне вибрације које нису повезане са брзином вратила:
- 2× Фреквенција линије: 120 Hz (системи од 60 Hz) или 100 Hz (50 Hz), независно од брзине мотора
- Пример: Двополни мотор од 60 Hz ради на 3550 обртаја у минути (59,2 Hz), али вибрације 2×f на 120 Hz (2,03× брзина вратила)
- Учесталост проласка преко стуба: Можда није тачан цео вишекратник
- VFD хармоници: Фреквенције пребацивања које нису повезане са брзином вратила
3. Спољни извори
- Суседна опрема: Вибрације које се преносе са оближњих машина
- Зграда/Темељ: Структурне резонанције на фиксним фреквенцијама
- Пулсације процеса: Притисни таласи у цевима
- Акустичне резонанције: Стојећи таласи у каналима или кућиштима
4. Субсинхроне нестабилности
- Уљни вртлог: Типично 0,42-0,48× брзина вратила (не тачно половина)
- Уље за шлаг: Закључава на природној фреквенцији, није повезано са брзином вратила
- Нестабилности заптивача: Често на фреквенцијама одређеним динамиком флуида
5. Случајне вибрације
- Кавитација: Случајни колапс балона, широкопојасни интернет
- Турбуленција: Случајне флуктуације протока
- Трљање: Хаотичан контакт који ствара непериодичне вибрације
Идентификација у Спектри
Карактеристике спектра
- Фиксна фреквенција: Појављује се на истој вредности Hz без обзира на промене брзине
- Промене поруџбине: Ако се брзина мења, асинхроне фреквенције мењају редослед (× однос брзине вратила)
- Заплет водопада: Асинхроне компоненте се појављују као вертикалне линије; синхроне као дијагоналне
- Спектрум наруџбине: Асинхрони врхови на нецелобројним редовима (2,47×, 3,57×, итд.)
Дијагностичка процедура
- Идентификујте брзину трчања: Од 1× вршне тачке или тахометара
- Израчунај поруџбине: Поделите сваку вршну фреквенцију са фреквенцијом брзине рада
- Целобројни редоследи: Синхроне вибрације (1,00×, 2,00×, 3,00×)
- Нецелобројни редоследи: Асинхроне вибрације (2,47×, 3,57×, итд.)
- Подударање са типовима грешака: Упоредите израчунате фреквенције са фреквенцијама лежајева, електричним фреквенцијама итд.
Дијагностички значај
Дефекти лежајева
- Асинхроне фреквенције на BPFO, BPFI, BSF одмах указују на проблем са лежајевима
- Израчунајте фреквенције лежајева и упоредите их са посматраним врховима
- Подударање унутар ±5% потврђује квар лежаја
- Хармоници и бочни опсези пружају додатну потврду
Електромагнетни проблеми
- 2× фреквенција мреже на 100/120 Hz указује на проблеме са статором или ваздушним зазором
- Фиксна фреквенција независна од варијација брзине
- Тренутна анализа потврђује електрично порекло
Спољне вибрације
- Врхови који се не односе на брзину машине или лежајеве
- Може се подударати са брзинама опреме у близини
- Потребна је истрага извора
- Потребна је изолација или корекција извора
Технике анализе асинхроних вибрација
Анализа коверте
- Примарна техника за откривање дефеката лежајева
- Појачава асинхроне понављајуће ударе
- Потискује синхроне нискофреквентне компоненте
- Јасно открива фреквенције лежајева
Високофреквентно убрзање
- Дефекти асинхроних лежајева често у високофреквентном опсегу (> 1 kHz)
- Користите акцелерометре и висока подешавања Fmax-а
- Детектова ударе и високофреквентне резонанције
Анализа кепструма
- Ефикасно за проналажење периодичних образаца у асинхроним сигналима
- Детектова породице хармоника или бочних опсега
- Корисно за сложене сигнатуре лежајева и зупчаника
Практични примери
Мотор са дефектом лежаја
- Брзина трчања: 1750 обртаја у минути (29,17 Hz)
- Синхроне компоненте: 1× на 29,17 Хз, 2× на 58,34 Хз
- Асинхрона компонента: Врхунац на 107 Hz (3,67× брзина вратила)
- Дијагноза: 107 Hz се подудара са израчунатим BPFO → дефект спољашњег трна
- Потврда: Асинхрона природа потврђује проблем са лежајем, а не са ротором
VFD мотор са променљивом брзином
- Брзина мотора варира од 1200 до 1800 о/мин
- 1× врхунац се креће брзином (синхроно)
- Врхунац од 120 Hz остаје фиксиран (асинхрона 2× мрежна фреквенција)
- Дијагноза: Електромагнетна компонента из напајања од 60 Hz
Асинхроне вибрације представљају посебну класу вибрација машина са јединственим дијагностичким импликацијама. Препознавање асинхроних компоненти кроз њихове нецелобројне редоследе, фиксне фреквенције упркос променама брзине или вертикалне карактеристике на дијаграмима водопада омогућава прецизну идентификацију дефеката лежајева, електричних проблема и спољних утицаја, водећи одговарајуће дијагностичке и корективне стратегије.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 