Kuelewa Mitikisiko Ghirikuu
Mitikisiko ghirikuu (pia kinachojulikana kama mitikisiko isiyosambamba) ni vibration kwa mzunguko ambao ni not kuzidisha idadi kamili — orders — ya kasi ya kuzunguka kwa milimani. Tofauti na mitetemo ya synchronous from unbalance or misalignment (which always lands at 1×, 2×, 3× running speed), asynchronous vibration occurs at frequencies dictated by component geometry, electromagnetic effects, or external sources rather than by the rotation of the shaft itself.
Kutofautiana mitikisiko sambamba na content isiyosambamba ni mojawapo ya maarifa ya msingi zaidi katika utambuzi wa mashine diagnostics, kwa sababu mgawanyiko huo husanya mara moja utafutaji wa sababu. Sehemu sambamba zinaeleza matatizo ya wingi wa mzunguko au kijiometri iliyofungwa na rotor; sehemu zisizosambamba zinaeleza badala yake kasoro za kipengele kinachozunguka, hitilafu za umeme, au ushawishi unaoanza nje ya rotor. Kupata uainishaji huu sahihi haraka huokoa mchanganuzi kutoka, kwa mfano, kusawazisha mashine ambayo shida halisi ni kuzuia kuzuia kuoza.
1. Sambamba dhidi ya Asynchronous: Tofauti ya Msingi
Mpaka huo unafafanuliwa kabisa na order — uwiano wa mzunguko wa mitikisiko kwa mzunguko wa kasi ya kuzunguka. Kilele katika mlolongo kamili wa nambari ni sambamba na kufungwa na mzunguko wa milimani; kilele katika mlolongo wa sehemu ni ghirikuu na kuokopeana saa nyingine.
- Sambamba (mlolongo wa nambari kamili): 1.00×, 2.00×, 3.00× — unbalance, misalignment, a bent shaft, certain looseness patterns.
- Ghirikuu (mlolongo usio na nambari kamili): 2.47×, 3.57×, 0.45× — bearing defects, electrical lines, sub-synchronous instabilities, and outside sources.
Kategori inayofaa ndogo ni subharmonic — energy below 1× (for example a 0.5× peak from severe looseness or rub). Subharmonics are a form of asynchronous content, and they sit alongside the sub-synchronous instabilities discussed further below.
2. Vyanzo Vya Kawaida vya Vibration Asinkroni
Kasoro za Kuzunguka-Elementi Bearing (Pinakuma)
Kwa umbali mkubwa chanzo kikuu cha vibration asinkroni:
- Mzunguko wa kasoro wa bearing: BPFO, BPFI, BSF and FTF inatawaliwa na jiometri ya bearing na kamwe si kuzidisha kamili ya kasi ya zingira.
- Example: injini ya 1800 RPM (30 Hz) inaweza kuonyesha BPFO saa 107 Hz — hiyo ni 3.57× kasi ya zingira, wazi si namba nzima.
- Thamani ya Utambuzi: frequency asinkroni mara moja inataka tashwishi ya tatizo la bearing.
- Detection: uchambuzi wa envelope ni mbinu kuu kwa kufichua sehemu hizi, mara nyingi kabla hazionyeshwi katika wigo wa kawaida.
Frequencies za Umeme
Vibration ya sumakuumeme isiyo na uhusiano na kasi ya zingira:
- 2× msaba wa mstari: 120 Hz kwenye usambazaji wa 60 Hz au 100 Hz kwenye usambazaji wa 50 Hz, huru ya kasi ya injini.
- Example: injini ya 2-pole 60 Hz inaendesha kwa karibu 3550 RPM (59.2 Hz), lakini vibration yake ya mara-mbili-frequency-line inakaa saa 120 Hz — 2.03× kasi ya zingira, asinkroni.
- Pole pass frequency: inaweza kuwa si kuzidisha kamili halisi.
- VFD harmonics: frequencies ya kubadili kwa injini hazina uhusiano na kasi ya zingira.
Vyanzo vya Nje
- Vifaa Jirani: vibration inayotumwa kupitia sakafu kutoka kwa mashine karibu.
- Jengo au msingi: resonances ya muundo saa frequencies fasta.
- Pulsations ya Mchakato: maambi ya shinikizo yanayosafiri katika mifumo ya taifa.
- Maunanifu ya akustiki: mawimbi yenye wima katika mifumo ya taifa au vituo.
Kuzuia-Synchronous Instabilities
- Oil whirl: kawaida 0.42–0.48× kasi ya shimoni (si sawa kabisa nusu).
- Oil whip: inakamatia frequency asili, si kwa kasi ya shimoni.
- Kuzuia kukamatia: mara nyingi kwa masafa yaliyowekwa na dynamics ya kioevu. Haya ni mifano ya kawaida ya utendaji wa rotor.
Mitinguko ya Nasibu
- Cavitation: kukamata kioevu cha nasibu, broadband.
- Turbulence: mabadiliko ya nasibu ya mtiririko.
- Rubbing: kuwasiliana kwa nasibu na kuunda mitinguko yasiyo na kipindi.
3. Kutambua katika Spectra
Sifa za Spectrum
- Masafa yenye mipango: inaonekana kwa thamani sawa ya Hz bila kujali mabadiliko ya kasi.
- Order shifts: ikiwa kasi inabadilika, masafa yasiyo na kipindi yanabadilisha amri yake (kwa sababu amri ni masafa ÷ kasi ya shimoni).
- Grafu ya kumimina: vipengele visivyo na kipindi vinaonekana kama vertical mistari, sehemu zenye msomeko sawa kama diagonal mistari — njia ya asili ambayo inakuwa rahisi kutenganisha.
- Spektramu ya Mpangilio: asynchronous peaks land at non-integer orders (2.47×, 3.57×, and so on).
Utaratibu wa Uchanganuzi
- Tambua kasi ya uendeshaji kutoka kwenye kilele cha 1× au, kwa ujumla zaidi, a tachometer.
- Kokotoa Mpangilio kwa kugawanya kila kilele cha marudio kwa marudio ya kasi ya uendeshaji.
- Integer orders (1.00×, 2.00×, 3.00×) are synchronous.
- Mpangilio ambao si namba kamili (2.47×, 3.57×) are asynchronous.
- Linganisha na aina za kasoro kwa kulinganisha marudio yaliyokokotolewa na marudio ya mababa, mistari ya umeme, na kadhalika.
Kwenye mashine ya kasi inayobadilika, mgawanyiko huu ni safi zaidi chini ya order analysis, ambayo inabadilisha rejeleo la mhimili wa marudio kwa kuzidisha kwa kasi ya uendeshaji ili kilele cha msomeko sawa kisimame wakati isiyo sawa iposogea.
4. Umuhimu wa Uchanganuzi
Kasoro za Kumbimbi
- Kilele cha isiyo sawa kwa BPFO, BPFI au BSF mara moja kinamaanisha a tatizo la mababa.
- Kokotoa marudio ya mababa ya ziada na kulinganisha na kilele kinachozingatiwa.
- Linganisho ndani ya kama ±5% inathibitisha kasoro ya mababa.
- Harmonics and sidebands wa marudio ya kasoro hutoa uthibitisho zaidi.
Unaweza kumkato njia ya hesabu kwa kikokotoo cha masafa ya kasumba ya mabingu, ambayo inarudi BPFO, BPFI, BSF na FTF moja kwa moja kutoka kwa jiometri ya bearing na kasi ya shimoni.
Matatizo ya Umeme
- Mstari wa 2× katika mzunguko wa umeme kwenye 100/120 Hz unaonyesha stator or air-gap problems.
- Mzunguko unabaki sawa bila kujali mabadiliko ya kasi.
- Uchambuzi wa sasa ya motor unathibitisha asili ya umeme.
Mitetemo ya Nje
- Kilele kinachokutana na urefu wa mashine au masafa ya bearing.
- Inaweza kuambatana na kasi ya uendeshaji wa utengenezaji wa jirani.
- Utaftaji wa chanzo unahitajika, ikifuatiwa na kutenganisha au kusahihisha.
5. Mbinu za Uchambuzi wa Mitetemo Isiyofanya Kazi Kwa Sambamba
Uchambuzi wa Envelope
- Mbinu ya msingi kwa kugundua kasoro ya bearing.
- Inapanua athari za mara kwa mara ambazo hutengeneza maudhimisho yasiyo na sambamba.
- Inasufisha sehemu nyingi za chini ya mzunguko unaofanya kazi kwa sambamba.
- Inaonyesha masafa ya bearing wazi katika matokeo ya spectri ya envelope.
Kuongeza Mwendo Kwa Juu ya Mzunguko
- Kasoro za bearing zisizo na sambamba mara nyingi zinaishi katika kiwango cha juu-mzunguko (zaidi ya 1 kHz).
- Use accelerometers na mpangilio wa juu wa Fmax.
- Hii inakamata athari na mitikismo ya juu-mzunguko ambayo vipimo vya chini-mzunguko vya kasi haipataji.
Uchambuzi wa Cepstrum
- Uchambuzi wa Cepstrum ni madhimisho katika kupata mifumo ya vipindi iliyozikwa katika ishara zisizo na sambamba.
- Inakamata familia nzima za harmoniki au sidebands kwa wakati mmoja.
- Sana muhimu kwa vigezo tata vya laaher na gear signatures.
6. Mifano Inayofanya Kazi
Motoka Yenye Hitilafu ya Laaher
- Running speed: 1750 RPM (29.17 Hz).
- Sehemu za mufumo: 1× at 29.17 Hz, 2× at 58.34 Hz.
- Sehemu isiyo na mufumo: kilele kwa 107 Hz (3.67× kasi ya shimoleni).
- Diagnosis: 107 Hz inafanana na BPFO iliyohesabiwa → kasoro ya mzunguko wa nje.
- Confirmation: asili isiyo na mufumo inathibitisha tatizo la laaher, si tatizo la rotor.
Motoka ya VFD kwa Kasi Inayobadilika
- Kasi ya motoka inabadilika kutoka 1200 hadi 1800 RPM.
- Kilele cha 1× kinabadilika na kasi (mufumo).
- Kilele cha 120 Hz kinabaki mahali (kisicho na mufumo, 2× mzunguko wa mstari).
- Diagnosis: sehemu ya umeme kutoka kwa chanzo cha 60 Hz.
Katika sehemu hii mgawanyiko ni kazi ya kila siku ya kifaa kinachobebeka. Kwa sababu chombo kama vile Balancet-1A husoma kasi ya uendaji kutoka kwenye takomita yake ya macho kwa wakati mmoja na wigo wa vibration, inaweza kuweka bendera kama kilele fulani ni mufumo au kisicho na mufumo mahali — kuwambia injinia mara moja kama chaguo ni kusawazisha rotor au kubadilisha laaher. Kutambua maudhimisiko asiyo na mufumo kupitia amri zake zisizokamatiana, masafa yake ya kudumu licha ya mabadiliko ya kasi, au ishara yake ya wima kwenye njama ya waterfall ndio kinawezesha utambuzi sahihi wa kasoro za laaher, matatizo ya umeme, na athari za nje — na kuonyesha njia sahihi ya hatua za kurekebisha.
