ทำความเข้าใจการเคลื่อนที่ของการสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: การกระจัดในความสั่นสะเทือนคืออะไร?

การเคลื่อนย้าย คือการวัดระยะทางทั้งหมดที่วัตถุสั่นสะเทือนเคลื่อนที่จากตำแหน่งหยุดนิ่ง (สมดุล) โดยวัดปริมาณ “ระยะทาง” ที่ส่วนประกอบเคลื่อนที่ไปมา การกระจัดเป็นการแสดงการเคลื่อนที่แบบสั่นสะเทือนที่ตรงไปตรงมาที่สุด และเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานความถี่ต่ำและการประเมินระยะห่างเชิงกล

เหตุใดและเมื่อใดจึงควรวัดการเคลื่อนตัว

ในขณะที่ความเร็วเป็นพารามิเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดสำหรับสุขภาพของเครื่องจักรโดยรวม การเคลื่อนที่เป็นการวัดที่ต้องการในสถานการณ์ที่สำคัญเฉพาะเจาะจงหลายๆ สถานการณ์:

• การวิเคราะห์ความถี่ต่ำ: พลังงานการสั่นสะเทือนแปรผันตามการกระจัดที่ความถี่ต่ำมาก สำหรับเครื่องจักรความเร็วต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที หรือ 10 เฮิรตซ์) เช่น พัดลมขนาดใหญ่ หอหล่อเย็น และเครื่องจักรผลิตกระดาษ การกระจัดเป็นตัวบ่งชี้ความรุนแรงของการสั่นสะเทือนที่ไวและเป็นตัวแทนได้มากที่สุด
• การประเมินการอนุญาต: การเคลื่อนที่เป็นการวัดการเคลื่อนที่ทางกายภาพของชิ้นส่วนโดยตรง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการพิจารณาว่าเพลาหมุนมีระยะห่างเพียงพอหรือไม่ เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียดสีกับชิ้นส่วนที่อยู่กับที่ เช่น ตลับลูกปืนหรือซีล
• การเบี่ยงเบนของโครงสร้าง: เมื่อวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของโครงสร้าง เช่น ฐาน โครง หรือท่อ จะใช้การเคลื่อนที่เพื่อทำความเข้าใจรูปร่างโหมดและเพื่อให้แน่ใจว่าการเบี่ยงเบนอยู่ภายในขีดจำกัดการออกแบบ
• การปรับสมดุลโรเตอร์ความเร็วต่ำ: ในระหว่างการปรับสมดุลโรเตอร์ขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ช้า มักใช้การวัดการเคลื่อนที่เพื่อกำหนดปริมาณของความไม่สมดุล

หน่วยและการวัด

หน่วยทั่วไป

โดยทั่วไปการกระจัดของการสั่นสะเทือนจะแสดงเป็น 1 ใน 2 หน่วย:

• มิลส์: มาตรฐานอุตสาหกรรมในสหรัฐอเมริกา โดย 1 มิลเท่ากับหนึ่งในพันของนิ้ว (0.001 นิ้ว)
• ไมโครมิเตอร์ (µm): หน่วยมาตรฐาน SI โดยที่ 1 ไมโครเมตรเท่ากับหนึ่งในล้านของเมตร (1 มิล ≈ 25.4 µm)

การเคลื่อนตัวมักจะวัดเป็น พีคทูพีค (Pk-Pk) หน่วย เนื่องจากค่านี้แสดงถึงระยะการเคลื่อนที่ทั้งหมดของส่วนประกอบ ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดสำหรับการวิเคราะห์ระยะห่าง

วัดได้อย่างไร?

การเคลื่อนตัวสามารถวัดได้หลายวิธี:

1. โพรบวัดระยะใกล้: นี่เป็นวิธีการวัดการสั่นสะเทือนของเพลาที่นิยมใช้กันมากที่สุด หัววัดกระแสเอ็ดดี้แบบไม่สัมผัสจะติดตั้งอยู่บนชิ้นส่วนคงที่ และวัดช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงระหว่างปลายของหัววัดกับเพลาหมุน วิธีนี้จะวัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเพลาโดยตรง
2. การบูรณาการจากเครื่องวัดความเร่ง: เครื่องวัดความเร่งมาตรฐานจะวัดความเร่ง สัญญาณของเครื่องวัดนี้สามารถรวมเข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้หนึ่งครั้งเพื่อให้ได้ความเร็ว และอีกครั้งเพื่อให้ได้การกระจัด ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปในเครื่องรวบรวมข้อมูลสมัยใหม่ แต่อาจเกิดสัญญาณรบกวนและข้อผิดพลาดได้ง่ายที่ความถี่ต่ำมาก
3. เซ็นเซอร์การเคลื่อนที่ด้วยเลเซอร์: เซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสเหล่านี้ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อให้การวัดการเคลื่อนที่มีความแม่นยำสูง

บทบาทของการเคลื่อนย้ายในการวินิจฉัย

แม้ว่าการเคลื่อนที่สูงที่ความถี่การหมุนของเพลา (1X RPM) บนเครื่องจักรความเร็วต่ำมักบ่งชี้ถึงความไม่สมดุล แต่กำลังการวินิจฉัยหลักมาจากความสัมพันธ์กับความเร็วและความเร่ง สำหรับพลังงานการสั่นสะเทือนปริมาณหนึ่ง:

• ที่ ความถี่ต่ำการเคลื่อนตัวจะมีแอมพลิจูดสูงที่สุด
• ที่ ความถี่ช่วงกลางความเร็วจะมีแอมพลิจูดสูงที่สุด
• ที่ ความถี่สูงความเร่งจะมีแอมพลิจูดสูงที่สุด

ด้วยเหตุนี้ นักวิเคราะห์จึงใช้การเคลื่อนตัวเพื่อมุ่งเน้นไปที่ปรากฏการณ์ความถี่ต่ำที่อาจมองไม่เห็นโดยสิ้นเชิงในสเปกตรัมความเร่ง เครื่องจักรอาจกำลังเคลื่อนที่ด้วยความถี่ต่ำอย่างรุนแรงและสร้างความเสียหาย ซึ่งก่อให้เกิดความเร่งเพียงเล็กน้อย ทำให้การเคลื่อนตัวเป็นส่วนสำคัญของชุดเครื่องมือวินิจฉัยที่สมบูรณ์

← กลับสู่ดัชนีหลัก