Förstå vibrationsförskjutning

Definition: Vad är förskjutning i vibration?

Förflyttning är ett mått på den totala sträckan som ett vibrerande objekt rör sig från sin viloläge (jämviktsposition). Det kvantifierar "hur långt" en komponent rör sig fram och tillbaka. Som den enklaste representationen av vibrationsrörelse är förskjutning en grundläggande parameter i vibrationsanalys, särskilt för lågfrekventa tillämpningar och för att bedöma mekaniska spel.

Varför och när man ska mäta förskjutning

Medan hastighet är den vanligaste parametern för maskinens övergripande hälsa, är förskjutning det föredragna måttet i flera specifika, kritiska scenarier:

• Lågfrekvensanalys: Vibrationsenergin är proportionell mot förskjutningen vid mycket låga frekvenser. För maskiner med låg hastighet (vanligtvis under 600 varv/min eller 10 Hz), såsom stora fläktar, kyltorn och pappersmaskiner, är förskjutningen den känsligaste och mest representativa indikatorn på vibrationers svårighetsgrad.
• Bedömning av godkännanden: Förskjutning ger en direkt mätning av en dels fysiska rörelse. Detta är avgörande för att avgöra om en roterande axel har tillräckligt med spelrum för att undvika skav mot stationära komponenter som lager eller tätningar.
• Strukturell nedböjning: Vid analys av rörelser hos strukturer som baser, ramar eller rörledningar används förskjutning för att förstå lägesformerna och säkerställa att nedböjningar ligger inom konstruktionsgränserna.
• Balansering av lågvarviga rotorer: Vid balansering av stora, långsamt rörliga rotorer används ofta deplacementmätningar för att bestämma graden av obalans.

Enheter och mätningar

Vanliga enheter

Vibrationsförskjutning uttrycks vanligtvis i en av två enheter:

• Mils: Branschstandarden i USA, där 1 mil är lika med en tusendels tum (0,001 tum).
• Mikrometer (µm): Standard SI-enheten, där 1 mikrometer är lika med en miljondels meter. (1 mil ≈ 25,4 µm).

Förskjutning mäts nästan alltid i Topp-till-topp (Pk-Pk) enheter, eftersom detta värde representerar komponentens totala slaglängd, vilket är den viktigaste faktorn för spelrumsanalys.

Hur mäts det?

Förskjutning kan mätas på flera sätt:

1. Närhetssonder: Detta är den vanligaste metoden för att mäta axelvibrationer. En beröringsfri virvelströmsprob monteras på en stationär del och mäter det förändrade gapet mellan dess spets och den roterande axeln. Detta mäter direkt axelns relativa förskjutning.
2. Integration från accelerometrar: En standardaccelerometer mäter acceleration. Dess signal kan integreras elektroniskt en gång för att få hastighet och en andra gång för att få förskjutning. Detta är en vanlig funktion i moderna datainsamlare, men den kan vara benägen att orsaka brus och fel vid mycket låga frekvenser.
3. Laserförskjutningssensorer: Dessa beröringsfria sensorer använder en laserstråle för att ge mycket noggranna förskjutningsmätningar.

Förskjutningens roll i diagnostik

Medan hög förskjutning vid axelns rotationsfrekvens (1X varv/min) på en lågvarvig maskin ofta tyder på obalans, kommer dess primära diagnostiska kraft från dess förhållande till hastighet och acceleration. För en given mängd vibrationsenergi:

• På låga frekvenser, kommer förskjutningen att ha den högsta amplituden.
• På mellanregisterfrekvenser, hastigheten kommer att ha den högsta amplituden.
• På höga frekvenser, accelerationen kommer att ha den högsta amplituden.

På grund av detta använder analytiker förskjutning för att fokusera på lågfrekventa fenomen som kan vara helt osynliga i ett accelerationsspektrum. En maskin kan genomgå kraftig, skadlig lågfrekvent rörelse som genererar väldigt liten acceleration, vilket gör förskjutning till en kritisk del av en komplett diagnostisk verktygslåda.

← Tillbaka till huvudmenyn