ทำความเข้าใจการสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัสคืออะไร?

การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส (เรียกอีกอย่างว่าการสั่นสะเทือนแบบไม่ซิงโครนัส) คือ การสั่นสะเทือน ที่ความถี่ที่ไม่ใช่จำนวนเต็มที่แน่นอน (ลำดับ) ของความเร็วในการหมุนของเพลา ซึ่งแตกต่างจาก การสั่นสะเทือนแบบซิงโครนัส จาก ความไม่สมดุล หรือ การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง (ซึ่งปรากฏที่ความเร็วในการทำงาน 1×, 2×, 3× เสมอ) การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัสจะเกิดขึ้นที่ความถี่ที่กำหนดโดยรูปทรงของส่วนประกอบ ผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้า หรือแหล่งภายนอก แทนที่จะเกิดจากการหมุนของเพลา.

การเข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างการสั่นสะเทือนแบบซิงโครนัสและแบบอะซิงโครนัสถือเป็นพื้นฐานของการวินิจฉัยเครื่องจักร เพราะช่วยระบุแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนได้ ส่วนประกอบแบบซิงโครนัสจะชี้ไปที่มวลที่หมุนหรือปัญหาทางเรขาคณิต ในขณะที่ส่วนประกอบแบบอะซิงโครนัสจะชี้ไปที่ปัญหาขององค์ประกอบการหมุน ความผิดพลาดทางไฟฟ้า หรืออิทธิพลภายนอกโรเตอร์เอง.

แหล่งกำเนิดทั่วไปของการสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส

1. ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง (พบได้บ่อยที่สุด)

แหล่งกำเนิดหลักของการสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส:

• ความถี่ความผิดพลาดของตลับลูกปืน: BPFO, BPFI, BSF, FTF ไม่ใช่ตัวคูณที่แน่นอนของความเร็วเพลา
• ตัวอย่าง: มอเตอร์ 1,800 รอบต่อนาที (30 เฮิรตซ์) BPFO อาจเป็น 107 เฮิรตซ์ (ความเร็วเพลา 3.57 เท่า ไม่ใช่จำนวนเต็ม)
• ค่าการวินิจฉัย: ความถี่อะซิงโครนัสบ่งชี้ปัญหาเรื่องแบริ่งทันที
• การวิเคราะห์ซองจดหมาย: เทคนิคหลักในการตรวจจับส่วนประกอบตลับลูกปืนแบบอะซิงโครนัส

2. ความถี่ไฟฟ้า

การสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วเพลา:

• ความถี่สาย 2×: 120 เฮิรตซ์ (ระบบ 60 เฮิรตซ์) หรือ 100 เฮิรตซ์ (50 เฮิรตซ์) โดยไม่ขึ้นกับความเร็วของมอเตอร์
• ตัวอย่าง: มอเตอร์ 2 ขั้ว 60 เฮิรตซ์ ทำงานที่ 3,550 รอบต่อนาที (59.2 เฮิรตซ์) แต่การสั่นสะเทือน 2×f ที่ 120 เฮิรตซ์ (ความเร็วเพลา 2.03 เท่า)
• ความถี่ในการผ่านเสา: อาจไม่ใช่จำนวนเต็มแน่นอนหลายตัว
• ฮาร์มอนิกส์ VFD: การสลับความถี่ที่ไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วเพลา

3. แหล่งข้อมูลภายนอก

• อุปกรณ์ที่อยู่ติดกัน: แรงสั่นสะเทือนที่ส่งมาจากเครื่องจักรใกล้เคียง
• อาคาร/ฐานราก: การสั่นพ้องเชิงโครงสร้างที่ความถี่คงที่
• การเต้นของกระบวนการ: คลื่นแรงดันในท่อ
• เสียงสะท้อนอะคูสติก: คลื่นนิ่งในท่อหรือตู้หุ้ม

4. ความไม่เสถียรแบบซับซิงโครนัส

• กระแสน้ำวนน้ำมัน: โดยทั่วไปความเร็วเพลาจะอยู่ที่ 0.42-0.48 เท่า (ไม่ใช่ครึ่งหนึ่งพอดี)
• วิปน้ำมัน: ล็อคที่ความถี่ธรรมชาติ ไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วเพลา
• เสถียรภาพของซีล: บ่อยครั้งในความถี่ที่กำหนดโดยพลศาสตร์ของไหล

5. การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม

• การเกิดโพรงอากาศ: ฟองสบู่แตกแบบสุ่ม บรอดแบนด์
• ความปั่นป่วน: ความผันผวนของการไหลแบบสุ่ม
• การถู: การติดต่อแบบวุ่นวายทำให้เกิดการสั่นสะเทือนแบบไม่เป็นระยะ

การระบุตัวตนใน Spectra

ลักษณะสเปกตรัม

• ความถี่คงที่: ปรากฏที่ค่า Hz เดียวกันโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความเร็ว
• การเปลี่ยนแปลงคำสั่งซื้อ: หากความเร็วเปลี่ยนแปลง ความถี่อะซิงโครนัสจะเปลี่ยนลำดับ (× อัตราส่วนความเร็วเพลา)
• แปลงน้ำตก : ส่วนประกอบแบบอะซิงโครนัสปรากฏเป็นเส้นแนวตั้ง ส่วนแบบซิงโครนัสปรากฏเป็นแนวทแยง
• สั่งซื้อสเปกตรัม: จุดสูงสุดแบบอะซิงโครนัสที่ลำดับไม่ใช่จำนวนเต็ม (2.47×, 3.57× เป็นต้น)

ขั้นตอนการวินิจฉัย

1. ระบุความเร็วในการทำงาน: จาก 1× พีค หรือ มาตรวัดรอบ
2. คำนวณคำสั่งซื้อ: หารความถี่สูงสุดแต่ละความถี่ด้วยความถี่ความเร็วในการทำงาน
3. คำสั่งจำนวนเต็ม: การสั่นแบบซิงโครนัส (1.00×, 2.00×, 3.00×)
4. คำสั่งที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม: การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส (2.47×, 3.57× เป็นต้น)
5. ตรงกับประเภทความผิดพลาด: เปรียบเทียบความถี่ที่คำนวณได้กับความถี่ของตลับลูกปืน ความถี่ไฟฟ้า ฯลฯ.

ความสำคัญของการวินิจฉัย

ข้อบกพร่องของตลับลูกปืน

• ความถี่อะซิงโครนัสที่ BPFO, BPFI, BSF บ่งชี้ปัญหาแบริ่งทันที
• คำนวณความถี่ของแบริ่งและเปรียบเทียบกับจุดสูงสุดที่สังเกตได้
• การจับคู่ภายใน ±5% ยืนยันข้อบกพร่องของตลับลูกปืน
• ฮาร์โมนิกส์และแถบข้างให้การยืนยันเพิ่มเติม

ปัญหาแม่เหล็กไฟฟ้า

• ความถี่สาย 2× ที่ 100/120 เฮิรตซ์ บ่งชี้ถึงปัญหาสเตเตอร์หรือช่องว่างอากาศ
• ความถี่คงที่ไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความเร็ว
• การวิเคราะห์ปัจจุบันยืนยันแหล่งกำเนิดไฟฟ้า

การสั่นสะเทือนจากภายนอก

• จุดสูงสุดที่ไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วเครื่องจักรหรือตลับลูกปืน
• อาจตรงกับความเร็วของอุปกรณ์ใกล้เคียง
• ต้องมีการตรวจสอบแหล่งที่มา
• จำเป็นต้องแยกหรือแก้ไขแหล่งที่มา

เทคนิคการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัส

การวิเคราะห์ซองจดหมาย

• เทคนิคหลักในการตรวจจับข้อบกพร่องของตลับลูกปืน
• เพิ่มประสิทธิภาพผลกระทบซ้ำๆ แบบไม่พร้อมกัน
• ระงับส่วนประกอบความถี่ต่ำแบบซิงโครนัส
• เผยความถี่แบริ่งได้อย่างชัดเจน

การเร่งความเร็วความถี่สูง

• ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนแบบอะซิงโครนัสมักอยู่ในช่วงความถี่สูง (> 1 kHz)
• ใช้เครื่องวัดความเร่งและการตั้งค่า Fmax สูง
• ตรวจจับแรงกระแทกและการสั่นพ้องความถี่สูง

การวิเคราะห์เซปสตรัม

• มีประสิทธิภาพในการค้นหารูปแบบเป็นระยะในสัญญาณอะซิงโครนัส
• ตรวจจับกลุ่มของฮาร์โมนิกหรือแถบข้าง
• มีประโยชน์สำหรับตลับลูกปืนและลายเซ็นเฟืองที่ซับซ้อน

ตัวอย่างการปฏิบัติ

มอเตอร์มีข้อบกพร่องด้านตลับลูกปืน

• ความเร็วในการวิ่ง: 1750 รอบต่อนาที (29.17 เฮิรตซ์)
• ส่วนประกอบแบบซิงโครนัส: 1× ที่ 29.17 เฮิร์ตซ์, 2× ที่ 58.34 เฮิร์ตซ์
• ส่วนประกอบแบบอะซิงโครนัส: จุดสูงสุดที่ 107 เฮิรตซ์ (ความเร็วเพลา 3.67 เท่า)
• การวินิจฉัย: 107 Hz ตรงกับการคำนวณ BPFO → ข้อบกพร่องของวงแหวนด้านนอก
• การยืนยัน: ลักษณะที่ไม่ซิงโครนัสยืนยันว่าเป็นปัญหาเกี่ยวกับตลับลูกปืน ไม่ใช่ปัญหาโรเตอร์

มอเตอร์ VFD ที่ความเร็วแปรผัน

• ความเร็วมอเตอร์แตกต่างกัน 1200-1800 รอบต่อนาที
• 1× จุดสูงสุดเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว (ซิงโครนัส)
• จุดสูงสุด 120 Hz ยังคงคงที่ (ความถี่เส้นอะซิงโครนัส 2×)
• การวินิจฉัย: ส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งจ่าย 60 เฮิรตซ์

การสั่นสะเทือนแบบอะซิงโครนัสเป็นการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรประเภทหนึ่งที่มีความหมายเฉพาะทางในการวินิจฉัย การรับรู้ส่วนประกอบแบบอะซิงโครนัสผ่านความสัมพันธ์ลำดับที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม ความถี่คงที่แม้ความเร็วจะเปลี่ยนแปลง หรือลักษณะเฉพาะในแนวตั้งในกราฟน้ำตก ช่วยให้สามารถระบุข้อบกพร่องของตลับลูกปืน ปัญหาทางไฟฟ้า และอิทธิพลภายนอกได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นแนวทางในการวินิจฉัยและแก้ไขที่เหมาะสม.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก