Објашњење синхроних и субсинхроних вибрација
Синхроне вибрације је било која вибрација која се јавља на фреквенцији која је тачан цео број пута множилац примарне фреквенције машине радна брзина (1×). То је, дословно, “у синхронизацији” са ротацијом вратила, и далеко је најчешћа категорија вибрације у ротационим машинама. Препознавање да ли је пик у спектар вибрација је синхрон, субсинхрониили асинхрон је један од првих и најмоћнијих корака у било којој дијагнози.
1. Дефиниција: Шта је синхрона вибрација?
Састојак вибрације је синхрон када његова фреквенција прати брзину вратила у целобројном односу:
- Вибрација на тачној радној брзини (1×) је синхрона.
- Вибрација при двострукој брзини рада (2×), трострукој (3×) и тако даље, такође је синхрона — ови виши редови су хармоници од радне брзине.
Одређујуће понашање је да је синхрони пик креће се са машином: промените брзину и пик се помера тако да остане закључан на истом множиоцу. Огромна већина свакодневних механичких кварова — неравнотежа, неусклађеност, а искривљено вратилои механичка лабавост — све се манифестује као синхрона вибрација. Неуравнотеженост, на пример, увек се појављује при 1× обртаја у минути и савршено прати сваку промену брзине машине, што је управо разлог зашто балансирање на терену Циља компоненту 1×.
2. Дефиниција: Шта је подсинхрона вибрација?
Субсинхроне вибрације је било која вибрација која се јавља на фреквенцији испод испод примарне радне брзине (мање од 1×) — префикс “sub-” једноставно значи “испод”. Значајна субсинхрона вибрација често је озбиљан знак упозорења, јер је обично производ самоузбуђених, нестабилних ротор-динамички феномена, а не услед обичног механичког хабања или проблема са прилагођавањем. Кључно је да, за разлику од синхроне вибрације, принудна функција за подсинхрону вибрацију настаје кретањем самог ротора, што је чини способном да прерасте у нестабилност.
3. Како их разликовати у ФФТ спектру
Раздвајање ових компоненти у једном FFT раздвајање ових компоненти у спектру је једноставно када знате шта да тражите:
- Синхрони врхови: пик на 1× RPM (радна брзина) и све пикове који се налазе на тачним целобројним множиоцима (2×, 3×, …).
- Подсинхрони са врховима: било који значајни пикови који се појављују на фреквенцијској оси пре 1× пик — на пример на 0,42×–0,48× радне брзине, класичан потпис уљни вртлог.
- Асинхрони врхови: пикови који нису целобројни множиоци радне брзине, често повезани са фреквенције кварова лежајева или спољних извора.
Пошто је граница између ових категорија дефинисана у односу на радну брзину, неопходна је потврђена референца брзине. А тахометар пулс — или анализа поруџбине на машини са променљивом брзином — омогућава аналитичару да тачно означи линију 1× и избегне погрешно означавање врха.
4. Зашто је разлика критична
Разликовање синхроне од подсинхроне вибрације је основно за дијагнозу јер указују на потпуно различите групе проблема — и на различита решења:
- Синхрони проблеми (као што су неуравнотеженост) су насиљене вибрације. Обично се могу исправити механичким подешавањима — балансирањем или поравнавањем — и генерално су предвидиви и стабилни.
- Проблеми са субсинхроним радом су често самоузбуђене вибрације или нестабилности. Оне указују на проблем са основним дизајном или стањем систему ротор-лежај и не могу се поправити балансирањем. Такви услови могу бити нестабилни и веома разарајући. Уобичајени узроци укључују вртложњење уља и бич за уље у филму течности клизни лежајеви, и контакт ротора и статора трља.
Из тог разлога се субсинхрони пик велике амплитуде обично третира као озбиљније алармно стање него синхрони пик исте амплитуде: први може угрозити интегритет машине, док је други обично задатак одржавања.
5. Поступање по дијагнози
Када спектар покаже да је доминантна енергија синхрона, пут напред је обично корекција, а не поновно дизајнирање. Доминантни 1× пик указује на неравнотежу и потребу за уравнотежењем; повишени 1× и 2× заједно, често уз аксијалну активност, указују на неусклађеност. На терену ово је управо територија за двоканални инструмент као што је Balanset-1A омогућава: мери 1× амплитуда и фаза који дефинишу синхрону неравнотежу и израчунавају корекционе тежине да би се она смањила. Ако, насупрот томе, анализа открије јак субсинхрони састојак, исправан одговор је да се испитају јазови лежајева, подмазивање и стабилност ротора — а не да се посегне за пробним тежинама.
