Vibration విశ్లేషణలో పౌనఃపున్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడం
Frequency నిర్దిష్ట సమయ యూనిట్లో పదే పదే సంభవించే సంఘటన ఎంత తరచుగా జరుగుతుందో కొలిచే పరిమాణం — vibration analysis, ఇది ఒక వస్తువు ఎంత వేగంగా డోలనం చేస్తుందో లెక్కిస్తుంది. ఇది యంత్ర సమస్య యొక్క మూల కారణాన్ని నిర్ధారించడానికి అత్యంత ముఖ్యమైన పారామీటర్. అయితే amplitude tells you the severity vibration యొక్క, పౌనఃపున్యం మీకు చెప్తుంది source. amplitude రీడింగ్ చదివితే సమస్య ఎంత తీవ్రంగా ఉందో తెలుస్తుంది; దాని పౌనఃపున్యాన్ని చదివితే సమస్య ఏమిటో తెలుస్తుంది.
1. నిర్వచనం: Vibration పౌనఃపున్యం అంటే ఏమిటి?
పౌనఃపున్యం చక్రీయ గతి రేటును వివరిస్తుంది — ఒక కంపించే భాగం సమయ యూనిట్కు పూర్తి చేసే డోలన చక్రాల సంఖ్య. 1,800 rpm వద్ద తిరిగే rotor ప్రతి సెకనులో ముప్పై విప్లవాలు పూర్తి చేస్తుంది, కాబట్టి అది ఉత్పత్తి చేసే ఒకసారి-తిరుగుడు బలం సెకనుకు ముప్పై సార్లు పునరావృతమవుతుంది. యంత్రం యొక్క time waveform లో దాగి ఉన్న ప్రతి ఆవర్తన భాగానికి దాని స్వంత పౌనఃపున్యం ఉంటుంది, మరియు ఆ భాగాలను వేరు చేయడం అన్ని నిర్ధారణ పని యొక్క పునాది.
ముఖ్యంగా, పౌనఃపున్యం వ్యాప్తి నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. ఒక కంపనం సరిగ్గా అదే పౌనఃపున్యంలో తీవ్రంగా లేదా అతి తక్కువగా గ్రహించబడవచ్చు; ఒక లోపం పెరిగేకొద్దీ సాధారణంగా మారేది వ్యాప్తి మాత్రమే, పౌనఃపున్యం దాన్ని ఉత్పత్తి చేసే భౌతిక విధానానికి స్థిరంగా బంధించబడి ఉంటుంది. ఈ స్థిరత్వమే పౌనఃపున్యాన్ని అంత విశ్వసనీయమైన గుర్తింపు సూచికగా చేస్తుంది.
2. పౌనఃపున్యం యొక్క విశ్లేషణాత్మక శక్తి
యొక్క మూల సిద్ధాంతం వైబ్రేషన్ డయాగ్నస్టిక్స్ అనేది ఏమిటంటే, వేర్వేరు యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ భాగాలు వైఫల్యం చెందడం మొదలైనప్పుడు నిర్దిష్టమైన, అంచనా వేయదగిన పౌనఃపున్యాలలో కంపనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. యంత్రం యొక్క కంపన సంతకంలో ఏ పౌనఃపున్యాలు ఉన్నాయో మరియు ప్రతి ఒక్కటి ఎంత బలంగా ఉందో గుర్తించడం ద్వారా — ఒక విశ్లేషకుడు సమస్యకు కారణమైన ఖచ్చితమైన భాగాన్ని గుర్తించగలడు. ఒక వైద్యుడు వివిధ పరిస్థితులను వెల్లడించే నిర్దిష్ట శబ్దాలను వినడానికి స్టెతస్కోప్ ఉపయోగించే విధానానికి ఇది చాలా సారూప్యంగా ఉంటుంది.
ప్రతి సంభావ్య లోపం ఒక లక్షణమైన ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నేచర్ను కలిగి ఉంటుంది:
- Unbalance: మొత్తం తిరిగే అసెంబ్లీలో ఒక సమస్య, ఉదాహరణకు unbalance, షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ పౌనఃపున్యంలో కనిపిస్తుంది — 1× running speed.
- Misalignment: రెండు షాఫ్ట్ల మధ్య కప్లింగ్లో ఒక సమస్య, ఉదాహరణకు misalignment, సాధారణంగా రోటేషన్ వేగానికి రెట్టింపు వద్ద కనిపిస్తుంది (2×), తరచుగా పెరిగిన 3×.
- బేరింగ్ లోపాలు: రోలింగ్-ఎలిమెంట్ బేరింగ్పై ఒక లోపం పూర్ణాంకేతర బేరింగ్ లోపం పౌనఃపున్యాలు దాని రేస్వే మరియు బాల్ జ్యామితి మరియు షాఫ్ట్ వేగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
- Gear problems: మెష్ అయ్యే దంతాలు శక్తిని గేర్ మెష్ పౌనఃపున్యం (GMF) వద్ద సృష్టిస్తాయి — దంతాల సంఖ్య గేర్ వేగంతో గుణించబడుతుంది — తరచుగా sidebands.
ఈ సంతకాలు అరుదుగా అతివ్యాప్తి చెందుతాయి కనుక, ఒకే బాగా విశ్లేషించబడిన స్పెక్ట్రం యంత్రాన్ని తెరవకుండానే అన్బ్యాలెన్స్ను మిస్అలైన్మెంట్ నుండి, వైఫల్యం చెందుతున్న బేరింగ్ నుండి వేరు చేయగలదు.
3. పౌనఃపున్యం యొక్క యూనిట్లు
పౌనఃపున్యం అనేక యూనిట్లలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, మరియు ఒక పని చేసే విశ్లేషకుడికి వాటన్నింటిలో పరిజ్ఞానం ఉండాలి.
Hertz (Hz)
అంతర్జాతీయ (SI) యూనిట్. ఒక హెర్ట్జ్ సెకనుకు ఒక చక్రానికి సమానం. ఇది శాస్త్రీయ మరియు చాలా పరికర సందర్భాలలో ప్రమాణం, మరియు ఇది FFT పౌనఃపున్య అక్షంపై ఉపయోగించే యూనిట్.
Cycles Per Minute (CPM)
పారిశ్రామిక నిర్వహణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది నేరుగా భ్రమణ వేగానికి సంబంధించినది, ఇది నిమిషానికి విప్లవాలలో (RPM) కోట్ చేయబడుతుంది. ఒక నిమిషంలో 60 సెకన్లు ఉన్నందున, మార్పిడి సులభంగా CPM = Hz × 60. 30 Hz వద్ద ఒక కంపనం అందువలన 1,800 CPM కి సమానం — మరియు 1,800 rpm వద్ద నడుస్తున్న యంత్రంపై, ఆ శిఖరం సరిగ్గా నడుస్తున్న వేగంలో ఉంటుంది, ఇది Hz కంటే CPM లో గుర్తించడం తరచుగా సులభం.
Orders
ఆర్డర్లు యంత్రం యొక్క స్వంత నడుస్తున్న వేగం యొక్క గుణకాలు: నడుస్తున్న వేగం 1వ ఆర్డర్, రెండు రెట్లు నడుస్తున్న వేగం 2వ ఆర్డర్, మరియు అలా కొనసాగుతుంది. ప్రయోజనం ఏమిటంటే, యంత్రం వేగాన్ని మారుస్తున్నప్పుడు కూడా ఆర్డర్లు స్థిరంగా ఉంటాయి — అన్బ్యాలెన్స్ 1వ ఆర్డర్లో జీవిస్తుంది, షాఫ్ట్ 900 లేదా 3,600 rpm వద్ద తిరుగుతున్నప్పటికీ, అయితే దాని Hz లో పౌనఃపున్యం కదులుతుంది. ఇది వేరియబుల్-స్పీడ్ పరికరాలకు ఆర్డర్లను అనివార్యంగా చేస్తుంది మరియు ఇది order analysis. A free హార్మోనిక్ పౌన్పున్య కాలిక్యులేటర్ ఒక RPM ను దాని 1× నుండి 10× పౌనఃపున్యాలకు ఒక దశలో మారుస్తుంది, మరియు ఒక కంపన యూనిట్ కన్వర్టర్ Hz–CPM లెక్కల పనిని నిర్వహిస్తుంది.
4. పౌనఃపున్యం ఎలా నిర్ణయించబడుతుంది
కంపన సిగ్నల్ లో దాచిన పౌనఃపున్యాలు ఫాస్ట్ ఫోరియర్ ట్రాన్స్ఫార్మ్ (FFT). An accelerometer ముడి సమయ తరంగాన్ని క్యాప్చర్ చేస్తుంది, మరియు FFT అల్గారిథమ్ దాన్ని ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్ — ఒక గ్రాఫ్, ఇది సంక్లిష్ట కంపనాన్ని రూపొందించే ప్రతి వ్యక్తిగత పౌనఃపున్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది, ప్రతి శిఖరం యొక్క ఎత్తు అక్కడ ఎంత శక్తి ఉందో చూపిస్తుంది. విశ్లేషకుడు ఆ శిఖరాలను పై ఉన్న లోపల సంకేతాలతో సరిపోల్చుతాడు. క్షేత్రంలో, ఇలాంటి పోర్టబుల్ రెండు-ఛానెల్ పరికరం Balanset-1A ఈ FFT ని అక్కడికక్కడే నిర్వహిస్తుంది, సుమారు 5 Hz నుండి 1000 Hz వరకు స్పెక్ట్రాలను కొలుస్తుంది, తద్వారా నడక వేగం శిఖరం మరియు దాని హార్మోనిక్లను నేరుగా యంత్రం వద్ద చదవవచ్చు, ఒక్కసారి-ప్రతి-విప్లవం టాకోమీటర్ పల్స్ ఏ శిఖరం 1× అో ఖచ్చితంగా గుర్తిస్తుంది.
5. పౌనఃపున్యం, వేగం మరియు త్వరణం మధ్య సంబంధం
ఇచ్చిన కంపన శక్తి స్థాయికి, వాటి వ్యాప్తులు displacement, velocity, and acceleration పౌనఃపున్యంపై బాగా ఆధారపడతాయి, అందువల్ల ప్రతి యూనిట్ వేరే బ్యాండ్లో ఆధిపత్యం వహిస్తుంది:
- తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీలు: స్థానభ్రంశం అతి పెద్దదిగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది నెమ్మది షాఫ్ట్ చలనానికి సహజమైన యూనిట్.
- మధ్యస్థ ఫ్రీక్వెన్సీలు: వేగం అతి పెద్దదిగా మరియు అత్యంత సమానంగా ఉంటుంది, అందుకే వైబ్రేషన్ తీవ్రత వంటి ప్రమాణాలు ISO 20816 (ISO 10816-3 కి ఆధునిక వారసుడు) మొత్తం యంత్ర ఆరోగ్యాన్ని mm/s వేగంలో అంచనా వేస్తాయి.
- అధిక ఫ్రీక్వెన్సీలు: త్వరణం అతి పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఇది బేరింగ్ మరియు గేర్ టోన్లకు అనువైన యూనిట్గా మారుతుంది.
పౌనఃపున్య బ్యాండ్కు తప్పు యూనిట్ ఎంచుకోవడం వాస్తవమైన లోపాన్ని నాయిస్ ఫ్లోర్లో కప్పిపెట్టవచ్చు; సరైనది ఎంచుకోవడం అదే లోపాన్ని చార్ట్ నుండి వెలికి తీస్తుంది. ఈ విధంగా అర్థం చేసుకుంటే, పౌనఃపున్యం అనేది కంపన విశ్లేషణ యొక్క నిదర్శన సామర్థ్యాన్ని అనలాక్ చేసే కీలు — ముడి, చిక్కుకున్న సిగ్నల్ను చర్య తీసుకోదగిన నిర్వహణ సమాచారంగా మారుస్తుంది.
