ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเร็วในการวิ่ง (1X)
ความเร็วรอบการทำงาน คือความถี่พื้นฐานใน การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ที่สอดคล้องกับความเร็วในการหมุนของเพลาของเครื่องจักร — ความถี่ที่เพลาแล้วเสร็จหนึ่งการปฏิวัติเต็มที่ ในคำศัพท์การสั่นสะเทือน มักเขียนไว้เป็น 1X. มันเป็นจุดอ้างอิงหลักของการวินิจฉัยเกือบทั้งหมด: เมื่อคุณทราบว่า 1X อยู่ที่ไหนแล้ว สเปกตรัมความถี่อื่น ๆ ที่น่าสนใจส่วนใหญ่สามารถอ่านได้เป็น倍数 (ฮาร์โมนิกส์) หรือเศษส่วน (ฮาร์มอนิกย่อย) ของมัน
1. คำจำกัดความ: ความเร็วในการวิ่งคืออะไร?
หากพัดลมหมุนที่ความเร็ว 1800 รอบต่อนาที (RPM) ความถี่รอบการหมุนแบบ 1X ของพัดลมจะเท่ากับ 1800 CPM (รอบต่อนาที) ซึ่งเทียบเท่ากับ 30 Hz (1800 ÷ 60) การแปลงหน่วยทำได้ง่าย ๆ คือ Hz = RPM ÷ 60 และควรจำทั้งสองหน่วยไว้ในใจ เนื่องจากบางครั้งสเปกตรัมจะแสดงหน่วยเป็น CPM และบางครั้งก็แสดงเป็น Hz
ความถี่ 1X ทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิงหลักในเกือบทั้งหมดของงานวินิจฉัย การวัดจะมีความหมายน้อยมากเมื่ออยู่ตัวเดียว โดยจะได้ความหมายเมื่อแสดงในรูปของความสัมพันธ์กับความเร็วของเพลา นั่นคือเหตุผลที่การหาตำแหน่ง 1X เป็นสิ่งแรกที่ผู้วิเคราะห์ทำกับสเปกตรัมใหม่ ๆ
2. ทำไม 1X ถึงสำคัญมาก?
ความถี่ 1X มีความสำคัญเพราะความเสียหายของเครื่องจักรที่พบบ่อยและสำคัญที่สุดหลายประเภทสร้างความสั่นสะเทือนที่ความถี่นี้พอดี ระดับสูงที่ 1X เป็นตัวบ่งชี้ที่แข็งแกร่งว่ามีบางสิ่งผิดปกติ — และรูปแบบของสิ่งที่อยู่รอบ ๆ มันมักจะบอกคุณว่ามันคืออะไร
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ปรากฏที่ 1X ได้แก่:
- ความไม่สมดุล: สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสั่นสะเทือน 1X สูง การกระจายมวลที่ไม่สม่ำเสมอจะสร้างขึ้น แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ที่หมุนด้วยความเร็วของเพลา สร้างความสั่นสะเทือนแบบไซน์โซอิดัลที่บริสุทธิ์ที่ 1X ความไม่สมดุลที่บริสุทธิ์มีเนื้อหาฮาร์โมนิกเล็กน้อยหรือไม่มีเลย
- การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง: มักจะถูกควบคุมโดยองค์ประกอบ 2X ที่แข็งแกร่ง แต่การเอียงมุมและการเอียงขนานสามารถเพิ่ม 1X ได้อย่างมีนัยสำคัญ
- เพลาโค้งงอ: ทำหน้าที่ทางกลเหมือนรูปแบบของความไม่สมดุล สร้างจุดสูง 1X (บ่อยครั้งที่มีค่า แกน องค์ประกอบที่ช่วยในการแยกแยะมัน).
- ความเยื้องศูนย์: รอกที่มีเยื้องศูนย์ เกียร์ หรือแกนหมุนสร้างจุด 1X เมื่อจุดสูงของมันที่หมุนกดกับระบบหนึ่งครั้งต่อรอบ
- การสั่นพ้อง: หากโครงสร้างของ ความถี่ธรรมชาติ อยู่ใกล้ความเร็วในการทำงาน แม้แต่อินพุตบังคับเล็กน้อย — ความไม่สมดุลเล็กน้อยเช่น — จะขยายอย่างมาก สร้างความสั่นสะเทือนสูงมากที่ 1X นั่นคือเหตุผลที่ความสัมพันธ์ระหว่าง 1X และใด ๆ ที่อยู่ใกล้เคียง ความเร็ววิกฤต มีความสำคัญมากนัก
เนื่องจากสาเหตุจำนวนมากทับซ้อนกันที่ 1X แอมพลิจูดเพียงอย่างเดียวจึงไม่ใช่การวินิจฉัย ขั้นตอนที่ตัดสินใจคือการวัด 1X เฟส เช่นเดียวกัน ซึ่งแยกความไม่สมดุลออกจากเพลางอ เท้านุ่ม หรือเรโซแนนซ์
3. ฮาร์โมนิกส์และฮาร์โมนิกส์ย่อยของความเร็วในการวิ่ง
เมื่อระบุ 1X แล้ว สเปกตรัมส่วนที่เหลือสามารถตีความได้ในความสัมพันธ์กับมัน:
- ฮาร์โมนิกส์ (2X, 3X, 4X, …): ผลคูณจำนวนเต็มของความเร็วในการทำงาน มักชี้ไป การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง (2X ที่มีค่าสูง) ความหลวมทางกล (ชุดฮาร์โมนิกส์ยาว) และเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นอื่น ๆ . รูปร่าง ของตระกูลฮาร์โมนิก มักให้ข้อมูลวินิจฉัยที่มีประโยชน์กว่า 1X คนเดียว
- ฮาร์โมนิกย่อย (0.5X, 1/3X, …): เศษส่วนของความเร็วรอบการหมุน ที่มักเกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรของฟิล์มน้ำมันใน ตลับลูกปืนแบบเจอร์นัล — แบบคลาสสิก กระแสน้ำวนน้ำมัน ปรากฏใกล้ 0.4–0.48X — หรือเกี่ยวข้องกับการหลวมในเรือน bearing จำพวกนี้จัดอยู่ในประเภทกว้างๆ ของ การสั่นสะเทือนแบบ sub-synchronous.
การอธิบายความถี่ในรูปของผลคูณของความเร็วพื้นฐาน คือพื้นฐานของ การวิเคราะห์อันดับบนเครื่องจักรความเร็วแปรผัน การติดตามการสั่นสะเทือนโดย "orders" แทนที่จะเป็น Hz คงที่ เป็นสิ่งจำเป็น เพราะยอดที่เกี่ยวข้องกับความเร็วแต่ละค่าจะเคลื่อนไปกับเพลา ขณะที่ resonances ของโครงสร้างคงที่ — และความแตกต่างนั้นเป็นวิธีที่คุณแยกพวกมันออกจากกันได้อย่างแม่นยำ เครื่องคำนวณความถี่ฮาร์มอนิก แปลงค่า RPM ให้เป็นความถี่ลำดับฮาร์มอนิก 1×–10× เพื่อใช้อ้างอิงอย่างรวดเร็ว
4. ความเร็วในการวิ่งวัดได้อย่างไร?
ความเร็วรอบการหมุนถูกกำหนดในหนึ่งในสองวิธี:
- จากสเปกตรัมการสั่นสะเทือน: ในกรณีส่วนใหญ่ ยอด peak ชัดเจนจะสอดคล้องกับการหมุนของเพลา และมักจะเป็นยอด peak แรกที่มีนัยสำคัญที่วิศวกรวิเคราะห์ระบุได้ วิธีนี้ใช้ได้ดีเมื่อเครื่องจักรทำงานที่ความเร็วคงที่ที่ทราบแน่นอน
- การใช้ เครื่องวัดความเร็วรอบ: เครื่องวัดรอบ (tachometer) ให้การวัดความเร็วที่ชัดเจนและไม่มีความคลุมเครือ โดยการสร้างพัลส์หนึ่งครั้งต่อรอบการหมุน ซึ่งป้อนเข้าสู่ เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสิ่งนี้ไม่เพียงแค่ยืนยัน 1X frequency เท่านั้น แต่ยังปลดล็อกเทคนิคขั้นสูงต่างๆ เช่น phase analysis และ order analysis
เส้นทาง tachometer คือสิ่งที่ทำให้ 1X สามารถนำไปใช้ได้จริงแทนที่จะเป็นการสังเกตได้เพียงเท่านั้น เครื่องมือแบบพกพา two-channel เช่น Balanset-1A รับพัลส์ความเร็วจาก tachometer ทางแสง ทำให้ตัวเครื่องออกแบบให้ทำงานกับแถบ เทปสะท้อนแสง, ล็อกข้อมูลการสั่นสะเทือนเข้ากับมุมเพลา และรายงานแอมพลิจูดกับเฟส synchronous 1× ค่ามุมอ้างอิงเฟสนี่เองที่เปลี่ยนพีกความไม่สมดุล 1X ให้กลายเป็นค่าการอ่านแอมพลิจูดและเฟสที่ทำซ้ำได้ เฟสที่วัดได้คือเฟสตอบสนองเทียบกับเครื่องหมายทาโค — ไม่ใช่มุมของจุดหนักโดยตรง เพราะการตอบสนองจะล้าหลังจุดหนักตามระยะที่ขึ้นกับว่าความเร็วเดินเครื่องอยู่ใกล้เรโซแนนซ์แค่ไหน รวมถึงความหน่วงของเครื่องมือ — ดังนั้นจึงใช้วิธีสัมประสิทธิ์อิทธิพล (trial-weight) เพื่อแปลงค่าที่อ่านได้เหล่านี้เป็น น้ำหนักแก้ไข ที่มีขนาดและตำแหน่งที่ทราบแน่นอน ระหว่าง การถ่วงสมดุลภาคสนาม.
