వైబ్రేషన్ విశ్లేషణలో త్వరణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం
Acceleration అనేది సమయానికి సంబంధించి వస్తువు యొక్క వేగం మారే రేటు. దీనిలో vibration analysis ఇది మూడు ప్రధాన కొలత పారామీటర్లలో ఒకటి, ఒక velocity కంపించే భాగం యొక్క వేగం ఎంత వేగంగా మారుతుందో అంచనా వేస్తుంది. ఎక్కడ displacement ఒక భాగం ఎంత దూరం కదులుతుందో చెప్తుంది మరియు వేగం ఎంత వేగంగా అని చెప్తుంది, త్వరణం నిజంగా భాగంపై పనిచేసే శక్తుల కొలత — ఇది ప్రభావాలు మరియు చలనంలో అకస్మాత్తుగా మార్పులు వంటి అధిక-పౌనఃపున్య సంఘటనలకు చాలా సంవేదనశీలంగా ఉంటుంది.
1. నిర్వచనం: కంపన త్వరణం అంటే ఏమిటి?
గణితశాస్త్రపరంగా, త్వరణం వేగానికి మొదటి కాల-అవకలనం మరియు స్థానభ్రంశానికి రెండవ అవకలనం. పౌనఃపున్యం వద్ద సైనస్ అలల మాదిరిగా కంపించే వస్తువుకు f, స్థిర స్థానభ్రంశానికి త్వరణం వ్యాప్తి పౌనఃపున్య వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది — పౌనఃపున్యాన్ని రెట్టింపు చేయడం వల్ల త్వరణం నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది. ఆ ఒక్క వాస్తవం త్వరణం ఎందుకు వేగంగా, పదునైన సంఘటనలకు సహజ భాషగా ఉంటుందో వివరిస్తుంది: లోపం యొక్క పౌనఃపున్య కంటెంట్ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, అది త్వరణం సంకేతంలో అంత ఎక్కువగా కనిపిస్తుంది. విశ్లేషకుడు నడుపు వేగానికి దగ్గరగా కాకుండా కిలోహెర్ట్జ్ ప్రాంతంలో ఉన్న దృగ్విషయాలకు ఆసక్తి ఉన్నప్పుడు త్వరణాన్ని ఎంచుకోవడానికి ఇది కూడా కారణం.
2. త్వరణం కొలత ఎందుకు ముఖ్యమైనది?
త్వరణాన్ని కొలవడం సమగ్రమైన కేంద్రంలో ఉంది కండిషన్ మానిటరింగ్ కార్యక్రమం ఎందుకంటే ఇది సుమారైన పారామీటర్లు పట్టుకోలేని లోపాలను పట్టుకోవడంలో రాణిస్తుంది. దాని ప్రాముఖ్యత కొన్ని ముఖ్యమైన అంశాలపై ఆధారపడి ఉంది:
- అధిక-పౌనఃపున్య లోప గుర్తింపు: త్వరణం అంతర్గతంగా అధిక-పౌనఃపున్య కంపనానికి మరింత సంవేదనశీలంగా ఉంటుంది, ఇది ప్రారంభ-దశ రోలింగ్-ఎలిమెంట్ బేరింగ్ నష్టం, గేర్-మెష్ సమస్యలు మరియు బ్లేడ్-పాస్ ఉత్తేజనకు అనుకూలమైన పారామీటర్గా చేస్తుంది, ఇవన్నీ స్పెక్ట్రమ్లో అధికంగా శక్తిని వెదజల్లుతాయి.
- శక్తితో ప్రత్యక్ష సంబంధం: న్యూటన్’స్ రెండవ నియమం ద్వారా (శక్తి = ద్రవ్యరాశి × త్వరణం), త్వరణం యంత్రంలోని డైనమిక్ శక్తులకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల త్వరణాన్ని చదవడం ఒత్తిడిని నడిపించే శక్తులపై మరియు fatigue in components.
- విస్తృత డైనమిక్ పరిధి: దాన్ని సంగ్రహించడానికి ఉపయోగించే యాక్సెలెరోమీటర్లు చాలా విస్తృత పౌనఃపున్యాలు మరియు వ్యాప్తుల పరిధిని విస్తరిస్తాయి, చాలా రకాల యంత్రాలు మరియు వేగాలలో వాటిని బహుముఖంగా చేస్తాయి.
3. యూనిట్లు మరియు కొలత
Common Units
కంపన త్వరణం సాధారణంగా రెండు యూనిట్లలో ఒకదానిలో వ్యక్తం చేయబడుతుంది:
- g: భూమి’స్ గురుత్వాకర్షణ త్వరణానికి సూచించబడిన యూనిట్, ఇక్కడ 1 g ≈ 9.81 m/s². ఆ g ఒక భాగం ఎంత బలంగా కదిలించబడుతుందో అనే ప్రామాణిక, సహజమైన అనుభూతిని ఇవ్వడం వల్ల ప్రాచుర్యం పొందింది.
- m/s² (or mm/s²): SI యూనిట్, మీటర్లు ప్రతి సెకన్ వర్గం, అధికారిక నివేదిక మరియు గణన కోసం ఇష్టపడతారు.
ఒక సంఖ్య పీక్, నిజమైన-పీక్ లేదా RMS, ఒకే కంపనం మూడు విధాలుగా ఉటంకించబడవచ్చు కాబట్టి స్పష్టంగా చెప్పడం విలువైనది. ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం వద్ద g, m/s² మరియు వేగం లేదా స్థానభ్రంశం సమానాంతరాల మధ్య మార్చడం సరిగ్గా మా కంపన త్వరణ గణన యంత్రం is for.
దీన్ని ఎలా కొలుస్తారు?
త్వరణం దాదాపు ప్రత్యేకంగా ఒక accelerometer — కంపనం యొక్క యాంత్రిక శక్తిని అనులోమానుపాత విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చే ట్రాన్స్డ్యూసర్తో కొలవబడుతుంది. ఆ పీజోఎలెక్ట్రిక్ యాక్సెలెరోమీటర్ పారిశ్రామిక కండిషన్ మానిటరింగ్లో అత్యంత సాధారణ రకం, దాని దృఢత్వం, ఖచ్చితత్వం మరియు విస్తృత, అట్టడుగు పౌనఃపున్య స్పందన కోసం ప్రశంసించబడింది. దాని అవుట్పుట్ను నేరుగా విశ్లేషించవచ్చు లేదా ఎలక్ట్రానిక్ ద్వారా integration, బదులుగా వేగం లేదా స్థానభ్రంశంగా సూచించబడుతుంది.
4. నిర్ధారణలో ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు
రోజువారీ డయాగ్నోస్టిక్స్లో, acceleration డేటా నిర్దిష్ట సమస్యలను గుర్తిస్తుంది:
- బేరింగ్ లోపాలు: రేసులు, రోలర్లు మరియు బాల్స్పై సూక్ష్మ లోపాలు చిన్న, అధిక-పౌనఃపున్య ఇంపాక్ట్ స్పైక్స్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. Acceleration కొలతలు — ముఖ్యంగా ఎన్వెలప్ విశ్లేషణ వాటిని demodulate చేయడానికి ఉపయోగించినప్పుడు — ఈ లోపాలను వాటి ప్రారంభ, అత్యంత చర్యాయోగ్యమైన దశలో గుర్తించడానికి ఇది ప్రాథమిక మార్గం, తరచుగా బేరింగ్ లోపం పౌనఃపున్యాలు.
- గేర్బాక్స్ విశ్లేషణ: దంత meshing నుండి వచ్చే అధిక-పౌనఃపున్య కంటెంట్తో పాటు, పగిలిన లేదా చిప్పయిన పళ్ళ నుండి వచ్చే ప్రభావాలు acceleration స్పెక్ట్రమ్లో స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి, తరచుగా నేరుగా గేర్-మెష్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు దాని సైడ్బ్యాండ్లు.
- అధిక వేగ యంత్రాలు: టర్బైన్లు మరియు అధిక-వేగ కంప్రెసర్లకు ప్రధాన పౌనఃపున్యాలు acceleration అత్యంత సున్నితంగా ఉండే బ్యాండ్లో ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది తరచుగా ప్రాధాన్య మొత్తం కొలత.
ఈ అదే బహుముఖ ప్రజ్ఞ వల్లనే Balanset-1A వంటి పోర్టబుల్ రెండు-ఛానల్ పరికరం balancing సాధనంగా మరియు డయాగ్నోస్టిక్ సాధనంగా రెండూగా పని చేయగలుగుతుంది: ఇది దాని సెన్సర్ల నుండి acceleration సేకరిస్తుంది, severity తనిఖీల కోసం velocity కి integrate చేస్తుంది ISO 20816 (ISO 10816 కు ఆధునిక ప్రత్యామ్నాయం), మరియు field balancing కోసం 1× amplitude మరియు phase కొలవడానికి అదే ఛానల్లను ఉపయోగిస్తుంది.
5. Velocity మరియు Displacement తో సంబంధం
Displacement, velocity మరియు acceleration అనేవి integration మరియు differentiation ద్వారా గణితపరంగా అనుసంధానించబడ్డాయి. సరళమైన sinusoidal vibration కోసం, velocity అనేది acceleration యొక్క integral మరియు displacement అనేది velocity యొక్క integral; దీనికి విరుద్ధంగా, differentiation వేరొక దిశలో కదులుతుంది. ఆచరణాత్మక ముగింపు ఏమిటంటే, ఒకే vibrational శక్తికి, acceleration amplitudes సహజంగా అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పెద్దగా ఉంటాయి, అయితే displacement amplitudes తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద ఆధిపత్యం వహిస్తాయి — velocity మధ్యలో ఉంటూ మిడ్-బ్యాండ్ అంతటా సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అందుకే విశ్లేషకులు ఆశించిన లోపం యొక్క పౌనఃపున్య పరిధికి అత్యంత సరిపడే పారామీటర్ను ఎంచుకుంటారు: నిదానమైన shaft గతి కోసం displacement, సాధారణ యంత్రాల ఆరోగ్యం కోసం velocity, మరియు bearings మరియు గేర్ల వేగమైన, బల-ఆధారిత సంఘటనల కోసం acceleration.
