Анализа вибрација: Узроци и идентификација
У Анализа вибрација, батинање (or a победити) je karakteristična pojava koju odlikuje spora, periodična oscilacija amplitude вибрација signala. Ona se javlja kada se dva odvojena vibraciona komponenta sa vrlo bliskim — ali ne identičnim — фреквенција istovremeno nalaze i kombinuju. Rezultujući временски таласни облик izgleda kao jedan sinusni talasa čija se amplituda sporo povećava i smanjuje u ritamskom, gotovo respiratornom obrascu. Prepoznavanje bicia je dragoceno jer predstavlja direktni, nedvosmislen pokazatelj dvaju koegzistentnih izvora koji funkcionišu na gotovo istoj brzini.
1. Definicija: Šta je vibracijsko biće?
Biće nije jedinstvena frekvencija sama po sebi — ono je čujna i merljiva posledica interakcije dvije frekvencije. Za uho proizvodi karakterističan “varijabilni” ili pulsantni zvuk; na амплитуда meraču se pojavljuje kao čitanje koje ne ostaje stabilno, oscilirajući gore-dole u redovnom ciklusu. Što su bliže dve izvorne frekvencije, to je sporija i izraženija oscilacija; što su dalje razdvojene, to je brža pulsacija dok na kraju, uho i analizator jednostavno čuju dva odvojena tona umesto jednog moduliranog tona.
To čini biće fundamentalno različitim od амплитуда modulacije koje uzrokuje greška unutar jedne mašine. Biće zahteva dve nezavisne pobude uporedive jačine; ono je interference efekt, a ne greška u jednoj komponenti.
2. Fizika iza Bića
Biće je rezultat konstruktivne i destruktivne interferencije. Kada se vrhovi dva vibraciona talasa podudaraju (u fazi), njihove amplitude se sabiraju, proizvodeći veću ukupnu amplitudu. Kada se vrh jednog talasa poklapa sa donjim delom drugog (van faze), oni se delimično ili potpuno poništavaju, proizvodeći nižu ukupnu amplitudu. Ovaj kontinuirani ciklus pojačavanja i poništavanja stvara karakterističan zvuk i obrazac vibracije bića.
Фреквенција ове амплитудске модулације, позната као фреквенција откуцаја, једнака је апсолутној разлици између две изворне фреквенције.
Frekvencija bića = |Frekvencija 1 − Frekvencija 2|
Na primer, ako dve mašine generišu vibracione oscilacije na 29,5 Hz i 30,5 Hz, rezultujuća frekvencija bića je |29,5 − 30,5| = 1,0 Hz. Ukupna amplituda će se zato povećavati i smanjivati jednom svake sekunde. Napomenut važnu suptilnost: vibracija koju zaista osećate još uvek oscilira sa oko average ovih dveju frekvencija (ovde oko 30 Hz), dok spori omot na njoj pulsira sa stopom bića od 1 Hz. Maksimalna amplituda dostignuta na svakom vrhu tog omota je zbir dve individualne amplitude — tako da dva jednaka 2 mm/s izvora mogu privremeno kombinovati se u gotovo 4 mm/s.
3. Česte uzroke bića u industrijskim mašinama
Pošto biće nedvosmisleno ukazuje na dve blisko razmještene frekvencije pokretanja, ono je korisna dijagnostička naznaka. Česti izvori u industrijskim okruženjima uključuju:
- Više mašina na zajedničkoj strukturi: klasičan primer su dve identične pumpe ili ventilatora koji rade na istoj baznoj ploči ili cevnom sistemu. Ako se njihove radne brzine neznatno razlikuju (na primer 1780 rpm i 1785 rpm), one proizvode niskofrekvencijsko biće. Ovo je blisko povezano sa брзина трчања (1×) vibracije od svakog uređaja.
- Elektromotori: udari se mogu pojaviti između rotacijske frekvencije motora i električne frekvencije — na primjer фреквенција пролаза пола u asinkronom motoru, gdje se preklapa sa dvostrukom фреквенција клизања. Ovi udari su karakteristični za određene електрични кварови.
- Višestepene pumpe ili kompresori: interakcija između različitih stepeni koji rade pri malo različitim efektivnim brzinama.
- Мењачи: interakcija između dva frekvencije zahvata zubaca sa sličnim brojem zubaca.
- Hidraulične ili aerodinamičke pulsacije: interakcija između dva različita izvora turbulencije vezane za tok, kao što su preklapajući хидрауличким силама или аеродинамичке силе.
4. Kako identificirati udare u podacima vibracije
Analiza vremenskog talasnog oblika
The временски таласни облик je najneposredniji način za posmatranje udara. Signal pokazuje jasno, ponavljajući obrazac modulacije amplitude. Vrijeme između dva uzastopna vrha amplitude (ili dva dna) je period udara; njegov recipročan je frekvencija udara. Dugačak prozor snimanja je bitan — ako je zapis kraći od jedne periode udara, vidjet ćete samo fragment bubranja i možete ga pogrešno pročitati kao jednostavno rastući ili padajući trend.
Analiza frekventnog spektra (FFT)
U frekventnom спектар, udar se pojavljuje kao dva jasna vrha koja se nalaze vrlo blizu jedan drugom. A standard Брза претрага Фурта (БПФ) može nedostatak rezolucije da ih odvoji, pa se spajaju u jedan široki vrh. Da bi pravilno dijagnostifikovao udar, analizirajući program mora povećati spektralnu rezoluciju — koristeći više linija, duža akvizicija, ili Зумирање FFT-а фокусирана на подручје од интереса. Можете унапред одредити потребан број редова и пропусни опсег са Калкулатор FFT резолуције. Када буду разрешене, две компонентне фреквенције које производе ударац постају јасно видљиве, а њихово раздвајање требало би да буде једнако посматраној фреквенцији удараца.
5. Удаци у практичном мерењу на терену
На лицу места, разликовање правог удараца од једне неисправности је јасно са правом опремом. Преносиви двоканални анализатор као што је Балансет-1а омогућава вам да гледате живи временски облик и спектар високе резолуције упоредо, и постављањем једног канала на сваку машину можете потврдити да ли две јединице које раде готово истом радна брзина су извор. Пошто удаци раздувавају максимално читање, вреди је проверити да ли раздувана амплитуда активира ниво узбуне чак и када је просечна вибрација прихватљива — очитавања инструмента’s врхунац и RMS очитавања ће рећи различите приче.
6. Да ли су удаци проблем?
Удаци сами по себи нису неисправност — то је симптом интерактивних фреквенција. Међутим, могу бити и даље проблематични:
- Раздражујућа буква: растући и опадајући звук је често более видљив и раздражујућ запослену него константан тон.
- Забринутост због амплитуде врхова: максимална амплитуда током конструктивне интерференције може бити скоро двоструко већа од било ког од појединачних сигнала. Овај врх може превазићи границе аларма или наметнути прилике цикличног стреса на компоненте — хранећи механички умор — чак и када просечна вибрација изгледа прихватљива.
- Маскирање других проблема: флуктуирајући сигнал отежава препознавање других основних вибрационих проблема скривених испод модулације.
Разрешавање проблематичног удараца обично означава идентификовање две изворне фреквенције, а затим било која од следећих: смена брзине једне машине (тако да две више не совпадају), преинструмерисање структуре да би се она удаљила од резонанција, or adding пригушење да би се супресирали врхови амплитуде. Где је основна 1× компонента и сама вишак, исправљање неравнотежа на свакој машини смањује енергију доступну за ударац на првом месту.
