నిర్వచనం: హార్మోనిక్ అంటే ఏమిటి?

వైబ్రేషన్ అనాలిసిస్‌లో, ఒక హార్మోనిక్ అనేది ఒక ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీకి ఖచ్చితమైన పూర్ణాంక గుణిజమైన ఫ్రీక్వెన్సీ. రొటేటింగ్ మెషినరీలో, ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ సాధారణంగా షాఫ్ట్ రొటేషనల్ స్పీడ్ అయి ఉంటుంది, దీన్ని 1వ హార్మోనిక్ లేదా 1× అని పిలుస్తారు. తదుపరి హార్మోనిక్‌లు పూర్ణాంక గుణిజాలు: 2× (షాఫ్ట్ స్పీడ్‌కు రెట్టింపు), 3× (మూడు రెట్లు), మరియు అలా కొనసాగుతాయి. ఈ ఫ్రీక్వెన్సీలను ఆర్డర్లు రన్నింగ్ స్పీడ్ యొక్క ఆర్డర్‌లు, లేదా సమకాలిక హార్మోనిక్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు, ఎందుకంటే అవి షాఫ్ట్ రొటేషన్‌తో ఖచ్చితంగా సింక్రనైజ్ అయి ఉంటాయి.

ఉదాహరణకు, ఒక మోటార్ 1,800 RPM (30 Hz) వద్ద పని చేస్తే, దాని హార్మోనిక్‌లు 60 Hz (2×), 90 Hz (3×), 120 Hz (4×), 150 Hz (5×), మరియు అలా కొనసాగుతూ కనిపిస్తాయి. హార్మోనిక్ సిరీస్ సిద్ధాంతపరంగా అనంతమైనది, కానీ ఆచరణలో అధిక ఆర్డర్‌ల వద్ద అంప్లిట్యూడ్ తగ్గుతుంది మరియు మొదటి కొన్ని హార్మోనిక్‌లు మాత్రమే డయాగ్నస్టిక్ సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

హార్మోనిక్ పౌనఃపున్య నిర్వచనం
fn = n × f1 = n × (RPM / 60)
ఇక్కడ n = 1, 2, 3, 4… (హార్మోనిక్ ఆర్డర్) మరియు f₁ = షాఫ్ట్ రొటేషనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ Hz లో

హార్మోనిక్‌లు వర్సెస్ సబ్-హార్మోనిక్‌లు వర్సెస్ అసమకాలిక శిఖరాలు

హార్మోనిక్స్ షాఫ్ట్ స్పీడ్ యొక్క పూర్ణాంక గుణిజాలు (2×, 3×, 4×…). ఉప-హార్మోనిక్స్ భిన్న గుణిజాలు (½×, ⅓×, ¼×) మరియు ఇవి ఎల్లప్పుడూ తీవ్రమైన మెకానికల్ సమస్యలను సూచిస్తాయి. అసమకాలిక శిఖరాలు షాఫ్ట్ స్పీడ్‌తో సంబంధం లేని ఫ్రీక్వెన్సీలు — వీటిలో బేరింగ్ లోపం పౌనఃపున్యాలు, గేర్ మెష్ పౌనఃపున్యాలు, లైన్ పౌనఃపున్యం (50/60 Hz), లేదా సహజ పౌనఃపున్యాలు — వంటివి ఉంటాయి మరియు వేర్వేరు డయాగ్నస్టిక్ విధానాలు అవసరం. 3.57× RPM వద్ద పీక్ ఉంటే అది హార్మోనిక్ కాదు; అది బేరింగ్ ఫాల్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ అయి ఉండవచ్చు.

హార్మోనిక్‌లు ఎందుకు ఉత్పన్నమవుతాయి?

పూర్తిగా లీనియర్ సిస్టమ్‌లో స్వచ్ఛమైన సైనూసాయిడల్ బలంతో ఉత్తేజితమైనప్పుడు (పరిపూర్ణంగా బ్యాలెన్స్ చేయబడిన, పరిపూర్ణంగా అలైన్ చేయబడిన రోటర్ పరిపూర్ణ బేరింగ్‌లలో), 1× ఫండమెంటల్ మాత్రమే కనిపిస్తుంది. వాస్తవ మెషినరీ ఎప్పుడూ పరిపూర్ణంగా లీనియర్ అయి ఉండదు. వైబ్రేషన్ వేవ్‌ఫారమ్ స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ నుండి వక్రీభవించినప్పుడు — సిస్టమ్ రెస్పాన్స్ అరేఖీయ అయినప్పుడు లేదా ఫోర్సింగ్ ఫంక్షన్ స్వయంగా నాన్-సైనూసాయిడల్ అయినప్పుడు హార్మోనిక్‌లు కనిపిస్తాయి.

గణిత శాస్త్రం: Fourier’s థియరమ్

ఫోరియర్ సిద్ధాంతం ఏదైనా పీరియాడిక్ వేవ్‌ఫారమ్ — ఎంత సంక్లిష్టమైనదైనా సరే — ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు దాని పూర్ణాంక గుణిజాల వద్ద సైన్ వేవ్‌ల మొత్తంగా విభజించవచ్చని పేర్కొంటుంది, ప్రతి ఒక్కటి నిర్దిష్ట అంప్లిట్యూడ్ మరియు ఫేజ్‌తో ఉంటుంది. వైబ్రేషన్ అనలైజర్‌లు ఉపయోగించే FFT (Fast Fourier Transform) అల్గారిథమ్ ఈ విభజనను కంప్యూటేషనల్‌గా నిర్వహిస్తుంది, సిగ్నల్ యొక్క హార్మోనిక్ కంటెంట్‌ను బహిర్గతం చేస్తుంది.

స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్‌కు ఒకే ఒక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కాంపోనెంట్ ఉంటుంది. స్క్వేర్ వేవ్‌లో అన్ని ఆడ్ హార్మోనిక్‌లు (1×, 3×, 5×, 7×…) ఉంటాయి, అంప్లిట్యూడ్‌లు 1/n వంటి రీతిలో తగ్గుతాయి. సాతూత్ వేవ్‌లో అన్ని హార్మోనిక్‌లు ఉంటాయి, అంప్లిట్యూడ్‌లు 1/n వంటి రీతిలో తగ్గుతాయి. వక్రీభవనం యొక్క నిర్దిష్ట ఆకారం ఏ హార్మోనిక్‌లు కనిపిస్తాయో నిర్ణయిస్తుంది — ఇదే హార్మోనిక్ అనాలిసిస్‌ను డయాగ్నస్టిక్‌గా శక్తివంతం చేస్తుంది.

హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేసే భౌతిక యంత్రాంగాలు

  • వేవ్‌ఫారమ్ క్లిప్పింగ్ / ట్రంకేషన్: షాఫ్ట్ కదలిక భౌతికంగా నిరోధించబడినప్పుడు (బేరింగ్ హౌసింగ్, రబ్ కాంటాక్ట్), ఫలితంగా వచ్చే వేవ్‌ఫారమ్ క్లిప్ అవుతుంది, హార్మోనిక్‌లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. మరింత తీవ్రమైన క్లిప్పింగ్ మరింత హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
  • అసమాన దృఢత్వం: సిస్టమ్ stiffness విబ్రేషన్ సైకిల్‌లో పాజిటివ్ మరియు నెగెటివ్ అర్ధభాగాల మధ్య భిన్నంగా ఉంటే (పగిలిన షాఫ్ట్ తెరుచుకోవడం/మూసుకోవడం, misalignment వేర్వేరు tension/compression stiffness సృష్టించడం), సమ harmonics (2×, 4×, 6×) ఉత్పన్నమవుతాయి.
  • ఘాత ఘటనలు: క్రమానుగత తాకిడులు (వదులైన బోల్ట్‌లు, బేరింగ్ లోపం తాకిడులు) పదునైన, స్వల్పకాల waveforms సృష్టిస్తాయి, ఇవి harmonic content లో అత్యంత సమృద్ధంగా ఉంటాయి — drum stick అనేక overtones ఉత్పత్తి చేసే విధంగా.
  • అరేఖీయ పునరుద్ధరణ బలాలు: displacement తో stiffness మారినప్పుడు (వేర్వేరు లోడ్ కింద బేరింగ్‌లు, progressive-rate రబ్బర్ మౌంట్‌లు), sinusoidal బలానికి స్పందన harmonics ను కలిగి ఉంటుంది.
  • పారామెట్రిక్ ఉత్తేజనం: సిస్టమ్ లక్షణాలు షాఫ్ట్ వేగానికి సంబంధించిన frequency వద్ద క్రమానుగతంగా మారినప్పుడు, అవి excitation frequency యొక్క harmonics మరియు sub-harmonics ను ఉత్పన్నం చేయగలవు.
ముఖ్య డయాగ్నొస్టిక్ సూత్రం

ఏ harmonics ఉన్నాయో, వాటి సాపేక్ష amplitudes ఏమిటో, మరియు ఏవి లేవో అనే pattern విశ్లేషకుడికి ఏ భౌతిక విధానం నాన్-లీనియారిటీని ఉత్పన్నం చేస్తుందో చెబుతుంది. అనుభవజ్ఞులైన విశ్లేషకులు స్పెక్ట్రమ్ యొక్క పూర్తి harmonic నిర్మాణాన్ని పరిశీలిస్తారు — కేవలం మొత్తం విబ్రేషన్ స్థాయి మాత్రమే కాదు — నిర్దిష్ట లోపం విధానాలను గుర్తించడానికి.

వివరణాత్మక లోప సంకేతాలు — హార్మోనిక్ నమూనాలు

1× ప్రధానమైనది — అసమతుల్యత

కనీస అధిక harmonics తో 1× వద్ద ఆధిపత్య శిఖరం ఒక క్లాసిక్ సంకేతం ద్రవ్యరాశి అసమతుల్యత. అన్‌బాలెన్స్ బలం సహజంగా sinusoidal (ఇది 1× frequency వద్ద షాఫ్ట్‌తో తిరుగుతుంది), frequency domain లో స్వచ్ఛమైన ఒకే శిఖరాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

డయాగ్నొస్టిక్ వివరాలు

  • అమ్ప్లిట్యూడ్: వేగం² కు అనులోమానుపాతంలో (వేగం రెట్టింపు → 4× amplitude) మరియు అన్‌బాలెన్స్ mass కు అనులోమానుపాతంలో
  • ఫేజ్: స్థిరంగా, పునరావృతమయ్యేలా, ఒకే విలువతో. ట్రయల్ వెయిట్ జోడింపుతో అంచనా వేయగల విధంగా మారుతుంది — ఇది అన్నింటికీ పునాది బ్యాలెన్సింగ్ విధానాలు
  • దిశ: ప్రధానంగా radial; axial 1× తక్కువగా ఉంటుంది, రోటర్‌కు గణనీయమైన overhang లేకపోతే
  • ధృవీకరణ: ట్రయల్ వెయిట్‌లకు స్పందన అన్‌బాలెన్స్‌ను నిర్ధారిస్తుంది. 1× ట్రయల్ వెయిట్‌లకు స్పందించకపోతే, bent shaft, eccentricity, లేదా resonance పరిగణించండి
అన్ని 1× విబ్రేషన్‌లూ అన్‌బాలెన్స్ కాదు

అనేక పరిస్థితులు బ్యాలెన్సింగ్ ద్వారా సరి చేయలేని అధిక 1× ఉత్పత్తి చేస్తాయి: bent shaft, shaft eccentricity, proximity probes పై electrical runout, ఉష్ణ ప్రభావాల వల్ల rotor bow, coupling eccentricity, మరియు ప్రతిధ్వని amplification. బ్యాలెన్స్ చేయడానికి ప్రయత్నించే ముందు ఎల్లప్పుడూ నిర్ధారణను ధృవీకరించండి.

2× ప్రధానమైనది — తప్పుదిద్దు అమరిక

బలమైన 2వ harmonic, తరచుగా 1× శిఖరంతో సమానమైన లేదా దానిని మించిన amplitude లో ఉంటుంది, ఇది ప్రాథమిక సూచిక షాఫ్ట్ మిస్‌అలైన్‌మెంట్. Misalignment ప్రతి విప్పణంలో షాఫ్ట్‌ను నాన్-sinusoidal మార్గంలో నడిపిస్తుంది, 2× మరియు కొన్నిసార్లు అధిక harmonics ఉత్పన్నం చేసే వక్రీభవనాన్ని సృష్టిస్తుంది.

కోణీయ వర్సెస్ సమాంతర తప్పుదిద్దు అమరిక

  • కోణీయ తప్పు అమరిక: షాఫ్ట్ centerlines coupling వద్ద ఒక కోణంలో ఖండిస్తాయి. అధిక 1× axial విబ్రేషన్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది. coupling అంతటా phase axial దిశలో ~180° మార్పు చూపిస్తుంది.
  • సమాంతర (ఆఫ్‌సెట్) తప్పు అమరిక: షాఫ్ట్ centerlines సమాంతరంగా కానీ offset గా ఉంటాయి. అధిక 2× radial విబ్రేషన్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరచుగా 2× ≥ 1×. తీవ్రమైన సందర్భాల్లో 3× మరియు 4× ఉత్పన్నమవుతాయి. coupling అంతటా radial phase ~180° మార్పు చూపిస్తుంది.
  • సంయుక్తంగా: ఆచరణలో, రెండూ సాధారణంగా సహ-ఉనికిలో ఉంటాయి, సంకేతాల మిశ్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

నిర్ధారణ సూచికగా 2×/1× నిష్పత్తి

2×/1× నిష్పత్తి సంభావ్య స్థితి చర్య
< 0.25 సాధారణం; చాలా యంత్రాలలో తక్కువ స్థాయిలో 2× ఉంటుంది చర్య అవసరం లేదు
0.25 – 0.50 తేలికపాటి misalignment సాధ్యం; కొన్ని coupling రకాలకు సాధారణం alignment తనిఖీ చేయండి; baseline తో పోల్చండి
0.50 – 1.00 గణనీయమైన తప్పు అమరిక సంభావ్యత ఉంది లేజర్ అలైన్‌మెంట్ ఖచ్చితత్వంతో నిర్వహించండి
> 1.00 తీవ్రమైన అసమరేఖనం; 2×, 1× కంటే ఎక్కువ అత్యవసరం — తిరిగి align చేయండి; coupling మరియు pipe strain తనిఖీ చేయండి

బహుళ హార్మోనిక్‌లు — మెకానికల్ లూజ్‌నెస్

సమృద్ధమైన శ్రేణి ఆపరేటింగ్ వేగం హార్మోనిక్స్ (1×, 2×, 3×, 4×, 5×… 10× లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వరకు) సూచించేవి మెకానికల్ లూజ్‌నెస్. దెబ్బలు, గలగలలు మరియు అరేఖీయ సంపర్క/విభజన చక్రాలు విపరీతమైన తరంగరూప వక్రీకరణను సృష్టిస్తాయి, ఇవి అనేక హార్మోనిక్ భాగాలుగా విభజింపబడతాయి.

లూజ్‌నెస్‌కు సంబంధించిన మూడు రకాలు

  • రకం A — నిర్మాణాత్మకం: యంత్రం-పునాది అనుసంధానంలో వదులుదనం (soft foot, పగిలిన బేస్, వదులైన యాంకర్ బోల్ట్‌లు). వదులైన దిశలో అధికంగా ఉండే దిశాత్మక 1× ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ముఖ్య పరీక్ష: 1× amplitude పర్యవేక్షిస్తూ వ్యక్తిగత బోల్ట్‌లను బిగించడం/వదలడం.
  • రకం B — భాగం: క్యాప్‌లో సడలిన బేరింగ్ లైనర్, హౌసింగ్‌పై సడలిన క్యాప్, అధిక బేరింగ్ క్లియరెన్స్. ఇది హార్మోనిక్స్ కుటుంబాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరచుగా ఉప-హార్మోనిక్స్ (½×) తో కూడి ఉంటుంది. ఉప-హార్మోనిక్స్ అసమరేఖనం నుంచి తేడా చెప్పే ముఖ్య సూచిక (సడలుదల, అసమరేఖనం కాదు, ఉప-హార్మోనిక్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది).
  • రకం C — బేరింగ్ సీట్: షాఫ్ట్‌పై వదులైన ఇంపెల్లర్, వదులైన కప్లింగ్ హబ్, రోటర్ ను బౌన్స్ కావడానికి అనుమతించే అధిక బేరింగ్ క్లియరెన్స్. బ్రాడ్‌బ్యాండ్ నాయిజ్ ఫ్లోర్ ఎలివేషన్‌తో అనేక హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
సబ్-హార్మోనిక్‌లు: వదులుదనం యొక్క ముద్రలక్షణం

ఉప-హార్మోనిక్స్ (½×, ⅓×) ఉనికి సడలుదల మరియు అసమరేఖనం మధ్య తేడా చెప్పే అత్యంత విశ్వసనీయ సూచిక. అసమరేఖనం 2× మరియు 3× ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది కానీ ఉప-హార్మోనిక్స్‌ను అరుదుగానే ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సడలుదల (రకాలు B మరియు C) లక్షణాత్మకంగా ½× ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఎందుకంటే రోటర్ ఒక అర్ధ-భ్రమణంలో బేరింగ్ యొక్క ఒక వైపు తాకి, తదుపరి అర్ధ-భ్రమణంలో మరో వైపుకు ఎగురుతుంది — దీంతో ప్రతి రెండు భ్రమణాలకు ఒకసారి పునరావృతమయ్యే నమూనా ఏర్పడుతుంది, అందుకే ½×.

ఇతర హార్మోనిక్ ఉత్పాదక పరిస్థితులు

వంగిన షాఫ్ట్

అధిక అక్షీయ భాగంతో 1× మరియు 2× కంపనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మిస్‌అలైన్‌మెంట్ వలె కాకుండా, ఒక వంగిన షాఫ్ట్ బ్యాలెన్సింగ్ ద్వారా సరిదిద్దలేని 1× (జ్యామితీయ విపేంద్రతా, ద్రవ్యరాశి పంపిణీ కాదు) మరియు షాఫ్ట్ చివరల మధ్య ~180° అక్షీయ phase వ్యత్యాసాన్ని చూపిస్తుంది. వంపు తెరుచుకుంటూ మూసుకుంటూ ఉన్నప్పుడు అసమాన stiffness వల్ల 2× వస్తుంది.

రెసిప్రొకేటింగ్ యంత్రాలు

ఇంజిన్‌లు, కంప్రెసర్‌లు మరియు ప్రత్యావర్తన యంత్రాలు సహజంగానే సమృద్ధమైన హార్మోనిక్ స్పెక్ట్రాను ఉత్పత్తి చేస్తాయి ఎందుకంటే పిస్టన్/క్రాంక్‌షాఫ్ట్ చలనం ప్రాథమికంగా అసైన్యూసాయిడల్. హార్మోనిక్ నమూన సిలిండర్ సంఖ్య, ఫైరింగ్ క్రమం మరియు స్ట్రోక్ రకాన్ని (2-స్ట్రోక్ vs. 4-స్ట్రోక్) బట్టి ఉంటుంది.

రోటర్ రబ్

పాక్షిక రబ్ (ప్రతి విప్పులో కొంత భాగం సంపర్కం) అనేక అధిక-క్రమ హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది — కొన్నిసార్లు 10×, 20× లేదా అంతకంటే ఎక్కువ. పూర్తి వలయ రబ్ (నిరంతర 360° సంపర్కం) విపరీత పూర్వగమన విధానాల ద్వారా ప్రధాన సబ్-హార్మోనిక్‌లను (½×, ⅓×, ¼×) ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

మోటార్లలో విద్యుత్ సమస్యలు

AC మోటార్లు షాఫ్ట్ వేగానికి స్వతంత్రంగా లైన్ ఫ్రీక్వెన్సీ (50 లేదా 60 Hz) గుణకాల వద్ద కంపనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అత్యంత సాధారణమైనది 2× లైన్ ఫ్రీక్వెన్సీ (50 Hz వ్యవస్థలలో 100 Hz, 60 Hz వ్యవస్థలలో 120 Hz). ఇది షాఫ్ట్ వేగం యొక్క హార్మోనిక్ కాదు — ఇది లైన్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క హార్మోనిక్, ఇది విద్యుత్ మరియు యాంత్రిక కంపనాన్ని వేర్పరచడానికి ముఖ్యమైన అంశం. ది పవర్ కట్ పరీక్ష నిర్ణయాత్మకమైనది: విద్యుత్ తీసివేసినప్పుడు విద్యుత్ కంపనం తక్షణమే తగ్గిపోతుంది, యాంత్రిక కంపనం కోస్ట్-డౌన్ సమయంలో కొనసాగుతుంది.

రోటర్ బార్ లోపాలు పోల్ పాస్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద (స్లిప్ ఫ్రీక్వెన్సీ × పోల్‌ల సంఖ్య). ఈ సైడ్‌బ్యాండ్‌లు 1× కు చాలా దగ్గరగా (1–5 Hz లోపల) ఉంటాయి, అధిక-రిజల్యూషన్ అవసరం జూమ్ FFT పరిష్కరించడానికి విశ్లేషణ అవసరం.

నాన్-సింక్రోనస్ పౌనఃపున్యాలు — నిజమైన హార్మోనిక్‌లు కావు

కొన్ని ముఖ్యమైన ఫ్రీక్వెన్సీలు కొన్నిసార్లు హార్మోనిక్‌లతో గందరగోళంగా ఉంటాయి కానీ వాస్తవంగా షాఫ్ట్ వేగానికి స్వతంత్రంగా ఉంటాయి:

ఫ్రీక్వెన్సీ రకం సూత్రం RPMతో సంబంధం గమనికలు
బేరింగ్ లోప పౌనఃపున్యాలు BPFO, BPFI, BSF, FTF పూర్ణాంకం కాని గుణితాలు (ఉదా. 3.57×, 5.43×) ఎల్లప్పుడూ అసింక్రోనస్; బేరింగ్ జ్యామితిపై ఆధారపడుతుంది
గేర్ మెష్ పౌనఃపున్యం GMF = దంతాల సంఖ్య × RPM పూర్ణాంకం కానీ చాలా అధిక క్రమం సాంకేతికంగా హార్మోనిక్ అయినప్పటికీ విడిగా విశ్లేషించబడుతుంది
బ్లేడ్/వేన్ పాస్ BPF = #బ్లేడ్లు × RPM పూర్ణాంక గుణిజం సాధారణం; అధిక వ్యాప్తి సమస్యను సూచిస్తుంది
లైన్ ఫ్రీక్వెన్సీ FL = 50 లేదా 60 Hz RPMతో సంబంధం లేదు విద్యుత్; విద్యుత్ తీసివేసినప్పుడు అదృశ్యమవుతుంది
సహజ పౌనఃపున్యాలు fn = √(k/m)/2π స్థిరంగా; RPM తో సంబంధం లేదు వేగం మారినా స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ
బెల్ట్ పౌనఃపున్యాలు fబెల్ట్ = RPM×π×D/L అప-సమకాలిక (< షాఫ్ట్ వేగం) బెల్ట్ పౌనఃపున్యం మరియు దాని హార్మోనిక్‌లు 2×, 3×, 4× BF

విశ్లేషణ మార్గదర్శి — హార్మోనిక్ నమూనాలను ఎలా వివరించాలి

దశ 1: మూల పౌనఃపున్యం (1×) గుర్తించండి

షాఫ్ట్ భ్రమణ వేగానికి సంబంధించిన 1× శిఖరాన్ని గుర్తించండి. దీన్ని టాకోమీటర్ లేదా మోటార్ నేమ్‌ప్లేట్ ద్వారా ధృవీకరించండి. వేరియబుల్-స్పీడ్ యంత్రాలలో, ప్రతి కొలత కోసం 1× ని ఖచ్చితంగా గుర్తించాలి.

దశ 2: అన్ని శిఖరాలను నమోదు చేయండి

ప్రతి ముఖ్యమైన శిఖరానికి నిర్ణయించండి: అది 1× యొక్క సరిగ్గా పూర్ణాంక గుణకమా (నిజమైన హార్మోనిక్)? భాగాత్మక గుణకమా (సబ్-హార్మోనిక్)? షాఫ్ట్ వేగానికి సంబంధం లేనిదా (నాన్-సింక్రోనస్)? సమర్థత కోసం విశ్లేషకం హార్మోనిక్ కర్సర్ లక్షణాలను ఉపయోగించండి.

దశ 3: వ్యాప్తి నమూనాను పరీక్షించండి

  • ఏ హార్మోనిక్ ఆధిపత్యం చెలాయిస్తోంది? → నిర్దిష్ట లోపాన్ని సూచిస్తుంది
  • ఎన్ని హార్మోనిక్‌లు ఉన్నాయి? → ఎక్కువ = మరింత తీవ్రమైన వికృతి
  • 2×, 1× కంటే ఎక్కువా? → అసమరేఖనం కావచ్చు
  • సబ్-హార్మోనిక్‌లు ఉన్నాయా? → శిథిలత్వం, ఘర్షణ లేదా ఆయిల్ వ్హర్ల్
  • వ్యాప్తి క్రమంతో తగ్గుతోందా (1/n క్షయం)? → శిథిలత్వానికి సాధారణం

దశ 4: దిశాత్మకతను తనిఖీ చేయండి

  • అధిక రేడియల్, తక్కువ అక్షసంబంధం: అసమతుల్యత లేదా సడలింపు
  • అధిక అక్షీయ: అమరిక తప్పు (ముఖ్యంగా కోణీయ) లేదా వంగిన షాఫ్ట్
  • దిశాత్మక రేడియల్: నిర్మాణాత్మక శిథిలత్వం (శిథిలమైన దిశలో అధికం)

దశ 5: కాలక్రమేణా ధోరణిని పర్యవేక్షించండి

  • హార్మోనిక్ వ్యాప్తులు పెరుగుతున్నాయా? → లోపం పురోగమిస్తోంది
  • కొత్త హార్మోనిక్‌లు కనిపిస్తున్నాయా? → కొత్త లోప యంత్రాంగం అభివృద్ధి చెందుతోంది
  • శబ్ద నేల పెరుగుతోందా? → సాధారణ అరుగుదల లేదా చివరి దశ వైఫల్యం

దశ 6: దశ డేటాతో సంబంధం కలపండి

  • అసమతుల్యత: 1× దశ స్థిరంగా మరియు పునరావృతంగా ఉంటుంది
  • అసమరేఖీకరణ: 1× లేదా 2× దశ కప్లింగ్ అంతటా ~180° చూపిస్తుంది
  • సడలింపు: దశ అస్థిరంగా ఉంటుంది, కొలతల మధ్య యాదృచ్ఛికంగా మారవచ్చు

ఆచరణలో, ఆరు దశలన్నింటినీ Balanset-1A వంటి పోర్టబుల్ రెండు-ఛానల్ పరికరంతో సైట్‌లోనే నిర్వహించవచ్చు Balanset-1A: యాక్సిలెరోమీటర్‌లను అమర్చండి, యంత్రం నడుస్తున్నప్పుడు స్పెక్ట్రమ్ మరియు 1× దశను సంగ్రహించండి, మరియు పై విశ్లేషణ పట్టికకు వ్యతిరేకంగా హార్మోనిక్ నమూనాను నేరుగా చదవండి — తర్వాత రోటర్‌ను తొలగించకుండా ఏదైనా అవశేష అసమతుల్యతను సరిదిద్దండి.

కేస్ స్టడీలు — వాస్తవ-ప్రపంచ హార్మోనిక్ విశ్లేషణ

కేసు 1: మోటార్-పంప్ — ఇది అసమతుల్యతా లేదా తప్పుగా సమలేఖనమా?

యంత్రం: ఫ్లెక్సిబుల్ కప్లింగ్ ద్వారా 2960 RPM వద్ద సెంట్రిఫ్యూగల్ పంప్‌ను నడిపే 30 kW మోటార్. మొత్తం కంపనం: మోటార్ డ్రైవ్-ఎండ్ బేరింగ్ వద్ద 6.2 mm/s.

స్పెక్ట్రం: 1× = 4.1 mm/s, 2× = 3.8 mm/s, 3× = 1.2 mm/s. 2×/1× నిష్పత్తి = 0.93.

దిశ: రెండు డ్రైవ్-ఎండ్ బేరింగులలో అధిక రేడియల్ 2×. కప్లింగ్ వద్ద అక్షసంబంధ 1×: మోటార్ = 2.8 mm/s, పంప్ = 3.1 mm/s, 165° దశ వ్యత్యాసంతో.

నిర్ధారణ: కోణీయ మరియు సమాంతర తప్పుగా సమలేఖనం కలయిక. 1.0 కు చేరుకుంటున్న 2×/1× నిష్పత్తి, అధిక అక్షసంబంధ పఠనాలు, మరియు కప్లింగ్ అంతటా ~180° దశ అన్నీ నిర్ధారిస్తున్నాయి. అసమతుల్యత కాదు — 1× పెరిగినప్పటికీ, 2× నమూనాయే అసలు విషయం.

చర్య: లేజర్ సమలేఖనం నిర్వహించబడింది. సమలేఖనం తర్వాత: 1× = 0.8 mm/s, 2× = 0.3 mm/s. మొత్తం 1.1 mm/s కి తగ్గింది — 82% తగ్గింపు.

కేసు 2: ఫ్యాన్ — బ్యాలెన్సింగ్ ఎందుకు పని చేయలేదు?

యంత్రం: 1480 RPM వద్ద సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫ్యాన్. కంపనం: 8.5 mm/s. గత బ్యాలెన్సింగ్ ప్రయత్నం 1× తగ్గించినప్పటికీ మొత్తం కంపనం అధికంగానే ఉంది.

స్పెక్ట్రం: 1× = 2.1 mm/s (బ్యాలెన్సింగ్ తరువాత తక్కువ), ½× = 1.8 mm/s, 2× = 3.2 mm/s, 3× = 2.5 mm/s, 4× = 1.8 mm/s, 5× = 1.1 mm/s, 6× = 0.7 mm/s.

నిర్ధారణ: యాంత్రిక శిథిలత్వం (రకం B). ½× సబ్-హార్మోనిక్‌తో హార్మోనిక్ వర్గం దాని సంకేతం. బ్యాలెన్సింగ్ 1× ని సరిదిద్దింది కానీ మొత్తం కంపనాన్ని ఆధిపత్యం వహించే శిథిలత్వం-ఉత్పన్న హార్మోనిక్‌లను పరిష్కరించలేకపోయింది.

చర్య: తనిఖీలో బేరింగ్ హౌసింగ్ పెడెస్టల్ బోర్‌లో 0.08 mm శిథిలంగా ఉందని తెలిసింది. హౌసింగ్ రీబోర్ చేయబడి కొత్త బేరింగ్ అమర్చబడింది. మరమ్మత్తు తర్వాత: అన్ని హార్మోనిక్‌లు ప్రాథమిక స్థాయికి తగ్గాయి. మొత్తం: 1.4 mm/s.

కేస్ 3: కంప్రెసర్ మోటార్ — విద్యుత్ లేదా యాంత్రిక?

యంత్రం: 1485 RPM వద్ద 4-పోల్, 50 Hz ఇండక్షన్ మోటార్ స్క్రూ కంప్రెసర్‌ను నడుపుతోంది. 3 నెలలలో కంపనం 2.0 నుండి 5.5 mm/s కి పెరిగింది.

స్పెక్ట్రం: 100 Hz వద్ద ప్రధాన శిఖరం (= 2FL). అలాగే: 24.75 Hz వద్ద 1× = 1.2 mm/s, 1× చుట్టూ ±1.0 Hz అంతరంతో సైడ్‌బ్యాండ్లు.

ముఖ్య పరీక్ష: విద్యుత్ కోత — 100 Hz శిఖరం ఒక భ్రమణంలోపు శూన్యానికి తగ్గింది. కోస్ట్-డౌన్ సమయంలో 1× సైడ్‌బ్యాండ్‌లు కొనసాగాయి.

నిర్ధారణ: రెండు సమస్యలు: (1) విద్యుత్ — స్టేటర్ వికేంద్రత 2FL కలిగిస్తోంది. (2) యాంత్రిక — ±1.0 Hz వద్ద 1× సైడ్‌బ్యాండ్‌లు (= 1.0% స్లిప్‌తో 4-పోల్ మోటార్ కోసం పోల్ పాస్ పౌనఃపున్యం) అభివృద్ధి చెందుతున్న రోటర్ బార్ లోపాన్ని సూచిస్తున్నాయి.

చర్య: మోటార్‌ను రీవైండ్ కోసం పంపారు. నిర్ధారించబడింది: 2 విరిగిన రోటర్ బార్లు + బేస్ సాగ్ వల్ల స్టేటర్ ఎక్సెంట్రిసిటీ. రీవైండ్ మరియు షిమ్మింగ్ తర్వాత: కంపనం 1.6 mm/s.

హార్మోనిక్ విశ్లేషణ కోసం Vibromera పరికరాలు

Balanset-1A మరియు Balanset-4 రియల్-టైమ్ అందించడం FFT స్పెక్ట్రమ్ విశ్లేషణ హార్మోనిక్ కర్సర్ ట్రాకింగ్‌తో, ఫీల్డ్‌లో 1×, 2×, 3× నమూనాలను గుర్తించడం మరియు లోపం నిర్ధారణ సాధ్యమవుతుంది. ఈ పరికరాలు డయాగ్నోస్టిక్స్ కోసం కంపన విశ్లేషణ మరియు ఖచ్చితమైన బ్యాలెన్సింగ్ సరిదిద్దుకోవడం కోసం — ఒకే పరికరంతో సమస్యను గుర్తించి పరిష్కరించడం.

← గ్లాసరీ సూచికకు తిరిగి వెళ్ళండి