Titreşim Analizinde Harmonikleri Anlamak

Tanım: Harmonik Nedir?

Titreşim analizinde, bir harmonik Temel frekansın tam sayı katı olan bir frekanstır. Temel frekans, genellikle bir sistemin birincil tahrik frekansıdır (örneğin, bir şaftın dönüş hızı). Bu temel frekansa 1. harmonik veya 1xAşağıdaki harmonikler şunlardır:

• Bu 2. harmonik (2x) temel frekansın tam iki katı olan frekanstır.
• Bu 3. harmonik (3x) temel frekansın tam üç katı olan frekanstır.
• Ve böyle devam eder (4x, 5x, 6x…).

Örneğin, bir motor 1.800 RPM'de (30 Hz) çalışıyorsa, harmonikleri titreşim spektrumunda 60 Hz'de (2x), 90 Hz'de (3x), 120 Hz'de (4x) vb. görünecektir.

Harmonikler Neden Üretilir?

Saf sinüzoidal zorlama fonksiyonuna sahip mükemmel doğrusal bir sistemde (mükemmel dengelenmiş bir rotor gibi), yalnızca 1x temel frekans üretilir. Ancak, gerçek dünyadaki makineler mükemmel doğrusal değildir. Harmonikler, bir bileşenin hareketi bozuk veya sinüzoidal olmadığında üretilir. Bu bozulma çeşitli mekanik ve elektriksel koşullardan kaynaklanabilir. Bu nedenle, belirli harmoniklerin varlığı ve genliği güçlü teşhis göstergeleridir.

Harmoniklerin Yaygın Nedenleri ve Tanı Değeri

Titreşim spektrumundaki harmoniklerin örüntüsü, bir makine arızasının temel nedenine ilişkin değerli ipuçları sağlar.

Yüksek 1x Genlik (Temel)

1x'teki baskın tepe en yaygın olarak şu şekilde ilişkilendirilir: dengesizlikEksantriklik ve eğik miller de güçlü 1x sinyali üretir.

Yüksek 2x Genlik (2. Harmonik)

Genliği genellikle 1x zirvesine benzeyen güçlü bir 2. harmonik, klasik bir göstergedir. şaft hizasızlığıHizalama hatası, şaftın her dönüşte iki kez bükülmesine neden olarak güçlü bir 2x frekans bileşeni üretir. Ciddi paralel hizalama hataları da 3x ve 4x harmonikler üretebilir.

Bir Harmonik “Ailesi” (1x, 2x, 3x, 4x, 5x…)

Bir dizi çok sayıda koşu hızı harmoniğini gördüğünüzde, bu birincil imzadır mekanik gevşeklikGevşek bileşenlerin (örneğin, gövdesindeki gevşek bir rulman veya makine ayağındaki gevşek bir cıvata) yarattığı darbeler ve doğrusal olmayan hareket, titreşim sinyalini bozar ve zengin bir harmonik örüntüsü oluşturur. Gevşeklik ne kadar şiddetliyse, o kadar fazla harmonik mevcut olacaktır.

Harmoniklerin Diğer Nedenleri

• Üstten Askılı Rotorlar: Rotoru sarkık bir makinede (dikey pompa gibi) eğik bir şaft, güçlü 1x, 2x ve 3x harmonikleri üretebilir.
• Alternatif Hareketli Makineler: Motor ve kompresörlerdeki piston ve krank millerinin sinüzoidal olmayan hareketi doğal olarak zengin bir harmonik spektrumu oluşturur.
• Elektrik Sorunları: AC motorlardaki problemler hat frekansında harmonikler oluşturabilir (örneğin 60 Hz'lik bir sistemde 120 Hz).
• Ovuşturma: Hafif, kısmi bir sürtünme, bazen 10x, 20x veya daha fazlasına kadar bir dizi yüksek mertebeden harmonik üretebilir.

Analiz Hususları

Harmonikleri analiz ederken şunları göz önünde bulundurmak önemlidir:

• Hangi harmonik baskındır? Cevap farklı potansiyel hatalara işaret ediyor.
• Kaç tane harmonik var? Çok sayıda olması gevşeklik veya şiddetli bozulma olduğunu gösterir.
• Genlik eğilimi nedir? Harmoniklerin genliğinde zamanla artış olması, durumun kötüleştiğini gösterir.
• Bunlar radyal mi yoksa eksenel mi? Örneğin, hizalama bozukluğu genellikle yüksek eksenel titreşim gösterirken, dengesizlik öncelikle radyaldir.

Titreşim analisti, temel ve harmonik frekansların tüm desenini inceleyerek makine sorunlarını yüksek bir güvenilirlikle teşhis edebilir.

← Ana Dizin'e Geri Dön