ทำความเข้าใจความถี่ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: ความถี่การสั่นสะเทือนคืออะไร?

ความถี่ เป็นหน่วยวัดความถี่ที่เหตุการณ์ซ้ำๆ เกิดขึ้นภายในหน่วยเวลาที่กำหนด ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน จะใช้วัด "ความเร็ว" ของวัตถุที่สั่นหรือสั่นสะเทือน เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดตัวเดียวในการวินิจฉัยสาเหตุหลักของปัญหาเครื่องจักร ในขณะที่แอมพลิจูดบอกถึง *ความรุนแรง* ของการสั่นสะเทือน ความถี่บอกถึง *แหล่งกำเนิด*

พลังการวินิจฉัยของความถี่

หลักการสำคัญของการวินิจฉัยการสั่นสะเทือนคือ เมื่อชิ้นส่วนทางกลและไฟฟ้าต่างๆ เริ่มเกิดการสั่นสะเทือนที่ความถี่เฉพาะที่คาดการณ์ได้ นักวิเคราะห์สามารถระบุส่วนประกอบที่เป็นสาเหตุของปัญหาได้อย่างแม่นยำ โดยการระบุความถี่ในลายเซ็นการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร วิธีนี้เปรียบเสมือนการที่แพทย์ใช้หูฟังฟังเสียงเฉพาะที่บ่งบอกถึงภาวะทางการแพทย์ที่แตกต่างกัน

ความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นแต่ละอย่างจะมีลายเซ็นความถี่ลักษณะเฉพาะ:

• ปัญหาเกี่ยวกับชุดประกอบหมุนทั้งหมด เช่น ความไม่สมดุลจะแสดงที่ความถี่ของการหมุนของเพลา (ความเร็วการทำงาน 1 เท่า)
• ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการจัดตำแหน่งระหว่างเพลาสองเพลา เช่น การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องโดยทั่วไปจะปรากฏที่ความเร็วในการทำงานสองเท่า (2x)
• ข้อบกพร่องบนชิ้นส่วนกลิ้ง แบริ่ง จะสร้างความถี่ตามรูปทรงที่แม่นยำและความเร็วเพลา
• ปัญหาเกี่ยวกับ เกียร์ จะสร้างสัญญาณที่ความถี่ Gear Mesh Frequency (GMF) ซึ่งก็คือจำนวนฟันเฟืองคูณด้วยความเร็วของเฟือง

หน่วยความถี่

ความถี่จะแสดงเป็นหน่วยที่แตกต่างกันหลายหน่วย และสิ่งสำคัญคือต้องคุ้นเคยกับหน่วยทั้งหมดเหล่านี้:

1. เฮิรตซ์ (Hz)

นี่คือหน่วยมาตรฐานสากล (SI) สำหรับความถี่ หนึ่งเฮิรตซ์เท่ากับหนึ่งรอบต่อวินาที นี่เป็นหน่วยที่ใช้กันมากที่สุดในบริบททางเทคนิคและวิทยาศาสตร์

2. รอบต่อนาที (CPM)

CPM ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในงานซ่อมบำรุงอุตสาหกรรม เนื่องจากเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเร็วในการหมุนของเครื่องจักร ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดเป็นรอบต่อนาที (RPM) เนื่องจากหนึ่งนาทีมี 60 วินาที การแปลงค่าจึงทำได้ง่าย:

CPM = เฮิรตซ์ × 60

ตัวอย่างเช่น การสั่นสะเทือนที่ความถี่ 30 เฮิรตซ์จะเท่ากับ 1,800 CPM

3. การสั่งซื้อ

ลำดับคือผลคูณของความเร็วในการทำงานหลักของเครื่องจักร โดยความเร็วในการทำงานจะเป็นลำดับที่ 1 การสั่นสะเทือนที่มีความเร็วเป็นสองเท่าของความเร็วในการทำงานจะเป็นลำดับที่ 2 การสั่นสะเทือนที่มีความเร็วเป็นสามเท่าจะเป็นลำดับที่ 3 และเป็นเช่นนี้ไปเรื่อยๆ วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์เครื่องจักรที่เปลี่ยนความเร็ว เนื่องจากลำดับจะคงที่แม้ว่าความถี่สัมบูรณ์ในหน่วยเฮิรตซ์หรือ CPM จะเปลี่ยนแปลงไปก็ตาม ตัวอย่างเช่น ความไม่สมดุลจะอยู่ที่ลำดับที่ 1 เสมอ ไม่ว่าความเร็วของเครื่องจักรจะเป็นเท่าใดก็ตาม

ความถี่ถูกกำหนดอย่างไร?

ความถี่ที่มีอยู่ในสัญญาณการสั่นสะเทือนจะถูกระบุโดยใช้ การแปลงฟูเรียร์อย่างรวดเร็ว (FFT)เครื่องวัดความเร่งจะรวบรวมสัญญาณรูปคลื่นเวลาดิบ และอัลกอริทึม FFT จะประมวลผลสัญญาณนี้เพื่อสร้างสเปกตรัมความถี่ สเปกตรัมนี้คือกราฟที่แสดงความถี่แต่ละความถี่ที่ประกอบกันเป็นการสั่นสะเทือนที่ซับซ้อนอย่างชัดเจน ช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถระบุจุดสูงสุดและจับคู่กับแหล่งกำเนิดความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้

ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ ความเร็ว และความเร่ง

สำหรับระดับพลังงานการสั่นสะเทือนที่กำหนด แอมพลิจูดของการกระจัด ความเร็ว และความเร่งจะขึ้นอยู่กับความถี่อย่างมาก นี่คือเหตุผลที่หน่วยการวัดที่แตกต่างกันจึงเป็นที่นิยมสำหรับช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน:

• ความถี่ต่ำ: การเคลื่อนตัวสูงที่สุด
• ความถี่กลาง: ความเร็วสูงสุด
• ความถี่สูง: อัตราเร่งสูงสุด

ความเข้าใจเกี่ยวกับความถี่ถือเป็นกุญแจสำคัญที่ปลดล็อกศักยภาพในการวินิจฉัยของการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน โดยเปลี่ยนข้อมูลดิบให้เป็นข้อมูลการบำรุงรักษาที่สามารถดำเนินการได้

← กลับสู่ดัชนีหลัก