Разумевање брзине у анализи вибрација
Брзина је стопа промене померање у односу на време — једноставно речено, мера колико брзо вибраљне компоненте се креће. Од три примарна вибрација параметра — померање, брзина и убрзање — брзина је она која се најчешће користи за процену целокупног стања и интензитет вибрације опште ротационе машинерие у већини честих дијагностичких фреквенцијских опсега. Налазимо се у средини трио како дословно тако и практично: један математички корак од померања и један од акцелерације.
1. Зашто је брзина стандард за тежину
Брзина је постала подразумевани параметар за општу надзор вибрација из неколико повезаних разлога:
- Најбољи показатељ деструктивне енергије: енергија која замара машину најнепосредније је повезана са брзином. Одређени ниво брзине одговара прилично конзистентном нивоу озбиљности у широком распону брзина и типова машина, због чега се границе брзине добро преносе између сличних машина — иако их стандарди и даље табеларно наводе по групи машина и условима ослањања, а не као једну универзалну вредност.
- “Раван” фреквенцијски одзив: у најкритичнијем опсегу за дијагностику машине — отприлике 10 Hz до 1.000 Hz, или 600 до 60.000 RPM — брзина даје најбалансиранији преглед. Готово је подједнако осетљива на кварове ниске фреквенције као што су неравнотежа и на кварове вишке фреквенције као што су неусклађеност, што га чини одличним свестрано јединственим бројем.
- Основа за међународне стандарде: глобални стандарди за вибраљност машина — углавном ISO 20816, која је заменила дугогодишњи ISO 10816 — користи RMS брзину као примарну метрику за границе прихватљивости и нивое аларма. Познате границе зона A/B/C/D у ISO 20816-3 наводе се у mm/s RMS, при чему нумеричке вредности зависе од групе машина и услова ослањања, а не представљају један универзалан скуп.
2. Јединице и мерење
Уобичајене јединице
Брзина вибрације се обично изражава у једној од две јединице:
- mm/s (милиметри по секунди): SI јединица, користи се у већини света.
- инчи у секунди (in/s): империјална јединица, позната у Сједињеним Државама.
Брзина се скоро увек мери и прати као RMS вредност, јер RMS најбоље представља енергетски садржај сигнала. Где се уместо тога наведена врхунска вредност, она би требала бити јасно означена, јер конверзија између две претпоставља синусоид; а конвертор јединица вибрација управља аритметиком и одржава mm/s, in/s и dB доследним.
Како се мери?
Брзина се може добити на два главна начина:
- Директно, са даваљем брзине: електродинамички сензор брзине вибрација генерише напон директно пропорционалан брзини вибрације. Ови робусни покретни калемови су некада били чести, али су углавном замењени акселерометрима.
- Интегрисањем сигнала акселерометра: доминантан метод данас. Робусни Акцелерометар мери убрзање, а прикупљач података или систем мониторинга електронски врши интеграција која га конвертује у брзину. Ово комбинује широк фреквентни опсег и издржљивост акселерометра са дијагностичким предностима параметра брзине.
3. Улога брзине у дијагностици
Високи укупни ниво брзине вам говори да машина има проблем, али не и који је то проблем. Дијагностички корак је да се испита спектар брзине и видети које фреквенције дају велики укупан ниво:
- Велика брзина на 1× RPM (радна брзина) указује на неравнотежа.
- Велика брзина на 2× обртаји у минути указује на неусклађеност.
- Низ врхова брзине на брзини обртања хармоници указује на механичко лабавост.
Ово је управо ток рада који инструмент за теренске операције примењује. Преносиви двоканалних анализатор као што је Balanset-1A мери укупну брзину вибрација на сваком лежају, затим је разлаже у спектар како би инжењер могао да очита садржај 1×, 2× и хармоника — и, када је узрок неуравнотеженост, непосредно пређе на њено кориговање у сопственим лежајевима машине.
4. Брзина у поређењу са померањем и убрзањем
Нема једног параметра који је најбољи свуда; сваки доминира различитим делом опсега фреквенција:
- Померање је идеална за кретања на врло ниским фреквенцијама — орбиталне путање вратила, померања конструкције и зазори — и природан је избор за проксимити-проба мерења на радијалним лежајима.
- Брзина поклања се са широкопојасном средњом зеном где се налазе већина неисправности ротирајуће опреме, што је чини свакодневним параметром за процену укупне озбиљности.
- Убрзање је најбоља на врло високим фреквенцијама, где наглашава ране лежај и зупчаника неисправности које би брзина премало осенчила.
Можете се кретати између три параметра интеграција (убрзање → брзина → помак) и диференцијација у другом смеру. Ипак, за „шири поглед” на динамичко здравље машине у њеном нормалном опсегу рада, брзина остаје једини највреднији параметар — и брз начин да се мерење пореди са ISO зонама је табела интензитета вибрација.
