Alt Harmonikleri Anlamak
A subharmonik bir frekans bileşenidir titreşim spektrum temel zorlama frekansının tam sayı kesirinde meydana gelen. Makine analizinde bu temel frekans neredeyse her zaman calisma hizi (1X), bu nedenle alt harmonikler 1/2X, 1/3X veya 1/4X gibi derecelerde ortaya çıkar. Bunlar aşağıda ana senkron bileşen; bunlara ayrıca alt-senkron titreşimler; bunlar, bir analistin tespit edebileceği en değerli tanısal tepe noktalarından bazılarıdır — net bir fiziksel neden olmadan nadiren ortaya çıkarlar.
1. Tanım: Alt Harmonik Nedir?
Nerede sıradan harmonikler çalışma hızının tam sayı katlarıdır (2X, 3X, 4X); alt harmonikler ise bunun tersidir: tam sayı bölümleridir. Mil hızının tam yarısındaki tepe klasik örnektir; çoğu zaman 1/2X veya 0.5X olarak yazılır. Bu nedenle gerçek bir alt harmonik her zaman 1X'in altında yer alır — 0.5X, 0.33X, 0.25X. Uygulamada en bilgilendirici desen, yalnızca 1/2X çizgisi değil, bir yarım mertebe ailesi — 1/2X, 3/2X (1.5X) ve 5/2X (2.5X) tepeleri; hepsi yarım mertebe aralıklıdır. Kesin olarak konuşursak, yalnızca 1/2X üyesi alt harmonik ve alt senkron bileşendir; 1X'in üzerindeki üyeler (1.5X, 2.5X, …) ise alt senkron bileşen değil, kesirli mertebeli (yarım mertebeli) harmoniklerdir. Böyle bir tarağın görünmesi, rastgele gürültüden ziyade belirli mekanik arızaların ders kitabı niteliğinde bir imzasıdır.
Gerçek bir alt harmonik ile tam sayı olmayan bir alt senkron bileşeni birbirinden ayırmak önemlidir. Tam olarak 0,50X değerinde sabitlenmiş bir tepe noktası, çalışma hızının gerçek bir alt harmonikidir; örneğin 0,43X değerindeki bir tepe noktası ise alt senkron bir bileşendir, ancak Olumsuz kesin bir kesir olup, bu ayrım şüpheli listesini hemen daraltır. Alt harmonikler, harmonikler kadar yaygın değildir; ancak ortaya çıktıklarında neredeyse her zaman aşağıdaki nedenlerden birine işaret ederler.
2. Mekanik Gevşeklik — En Yaygın Neden
1/2X alt harmonik için başlıca kaynak şudur: mekanik gevşeklik. Bir bileşen gevşek olduğunda — yuvasında boş duran bir yatak, aşınmış bir geçme veya gevşek bir montaj cıvatası gibi — kuvvetli doğrusal olmayan bir “sıçrama” ya da “tıkırtı” tepkisi oluşur. Boşluk, parçanın yuvasına çarpmasına izin verir ve bu çarpma fiilen her diğer devrimde, sistem zorlama frekansının yarısı kadar bir frekansta tepki verir.
Ortaya çıkan spektrum, 1X tepesinin yanında 1/2X, 3/2X, 5/2X vb. bir yarım mertebe serisini gösterir — 1/2X alt harmonik ile 1X üzerindeki kesirli mertebeli harmonikleri birlikte. Bu yarım mertebe ailesi, titreşim teşhisindeki en güvenilir parmak izlerinden biridir: neredeyse kesin olarak şiddetli yapısal gevşekliği gösterir ve zaman içindeki büyümesi gevşemenin kötüleşmesini izler. Yarım mertebe tepeleri ne kadar belirgin ve çok sayıdaysa, birleşim o kadar gevşemiştir.
3. Kaymalı Yatak Kararsızlığı
Sıvı filmli veya kaymali yataklar, alt senkron titreşim, yağ tabakasının dengesizliğinin önemli bir uyarı işaretidir. Bunlar kendinden tahrikli titreşimler — Sürekli dönüşten elde edilen enerji titreşimi doğrudan besler; böylece herhangi bir dış etken olmaksızın büyüyebilirler.
- Petrol girdabı: Genellikle çalışma hızının 0,42X ile 0,48X arasında görülür ve yarım mertebenin hemen altında belirgin, güçlü bir tepe noktası olarak ortaya çıkar. Bu durum, mili destekleyen yağ kütlesinin yatak boşluğu içinde dönmeye (whirl) başlayarak mili muylusu etrafında sürüklemesi sonucu ortaya çıkar. Tam olarak 0,5X değerinde değil, bunun biraz altında olduğu için, kesin frekans değeri, whirl ile gevşekliği birbirinden ayıran belirleyici unsurdur.
- Yağ kırbacı: Kararsızlığın çok daha şiddetli ve yıkıcı bir biçimi. Girdap frekansı rotor'un birinci doğal frekansıyla çakıştığında ortaya çıkar, ya da kritik hız. Titreşim daha sonra bu doğal frekansa “kilitlenir” ve makine hızı artsa bile orada kalır — bu, whip'i hızla birlikte kayan bir girdaptan ayıran belirgin özelliktir. Genlikler yatağa veya şafta zarar verecek kadar şiddetlenebilir.
Bu kararsızlıkları çevreleyen yatak yatağı frekansları, özel bir yöntemle önceden tahmin edilebilir Yatak yatağı kusur sıklığı hesaplayıcısıve bu, bir alt-senkronik tepe noktasının girdap bandına girip girmediğini doğrulamaya yardımcı olur.
4. Senkron Altı Tepe Değerlerinin Diğer Kaynakları
- Kayış tahrik sistemindeki sorunlar: Aşınmış veya hasarlı bir kayış, kayış'ın her iki kasnak hızından da daha düşük olan kendi dönme hızına bağlı sub-senkron bileşenler üretebilir. Şüphelenilen kayış tahrikindeki arızalar — ve özellikle V kayışı arızaları — hesaplanan kayış frekansı ile karşılaştırılarak doğrulanabilir kayış arıza sıklığı hesaplayıcı.
- Akışla ilgili etkiler: Pompalarda ve fanlarda, alt senkron enerji şu kaynaklardan elde edilebilir: akış türbülansı ya da dönme durması. Bu bileşenler genellikle Olumsuz 1X'in tam kesirleri; bu durum, kaynağın mekanik değil, hidrolik veya aerodinamik olduğuna dair yararlı bir ipucu teşkil etmektedir. Kompresörlerde buna benzer bir olgu olan dalgalanma ayrıca çalışma hızının altındaki gürültü tabanını da yükseltebilir.
5. Analiz ve Doğrulama
Teşhis, küçük frekans farklılıklarına dayandığından, ilk görev tam tepe frekansını kesin olarak belirlemektir. Tam olarak 0,50X'te görülen bir çizgi, gevşekliği kuvvetle işaret eder; 0,47X'te görülen bir çizgi ise neredeyse kesin olarak yağ girdabını gösterir; tam bir 1/2X, 3/2X, 5/2X serisi ise yüksek güvenilirlikle gevşekliği teyit eder. 0,48X ve 0,50X düşük çözünürlükte aynı görünebileceğinden, yüksek spektral çözünürlük ve doğru bir hız referansı bu nedenle çok önemlidir.
Bu zaman dalga şekli değerli bir destek sağlar. Gevşeklik genellikle belirgin çarpma veya kesilme izleri gösterir — gevşek kısmın dibe vurduğu yerlerde düzleşmiş veya kesik tepe noktaları — oysa yağ girdabı, keskin çarpmalar içermeyen, daha düzgün ve dalgalı bir sinyal olarak görülür. Sahada, Balanset-1A Bu sayede mühendisler, çalışma hızında hem spektrumu hem de senkronize zaman dalga formunu kaydedebilir; böylece herhangi bir sökme işlemi planlanmadan önce, tam alt-senkron frekans ve dalga formu özellikleri birlikte değerlendirilebilir.
