Розуміння робочої швидкості (1X)
Частота обертання – це основна частота в аналіз вібрації що відповідає частоті обертання валу машини - частоті, з якою вал робить один повний оберт. У вібраційній термінології вона майже завжди записується як 1X. Це опорна точка майже кожного діагнозу: як тільки ви знаєте, де знаходиться 1X в спектр, більшість інших частот, що цікавлять нас, можна зчитувати як кратні (гармоніки) або дробами (субгармоніки) його.
1. Визначення: Що таке робоча швидкість?
Якщо вентилятор працює зі швидкістю 1800 обертів на хвилину (об/хв), його частота обертання 1X становить 1800 CPM (циклів на хвилину), що еквівалентно 30 Гц (1800 ÷ 60). Перетворення відбувається просто: Hz = RPM ÷ 60, і варто тримати обидві одиниці в голові, тому що спектри іноді масштабуються в CPM, а іноді в Hz.
Частота 1X служить основною точкою відліку майже у всіх діагностичних роботах. Вимірювання рідко має сенс ізольовано; воно набуває сенсу, коли виражається відносно швидкості обертання валу. Саме тому визначення частоти 1Х - це перше, що робить аналітик з будь-яким новим спектром.
2. Чому 1X такий важливий?
Частота 1X має значення, оскільки багато найпоширеніших і найбільш значущих несправностей машин генерують вібрацію саме на цій частоті. Високий рівень вібрації на частоті 1Х сам по собі є сильним індикатором того, що щось не так - і картина того, що його оточує, зазвичай підказує вам, що саме.
Поширені несправності, що проявляються при 1X, включають:
- Дисбаланс: Найпоширеніша причина високої вібрації 1X. Нерівномірний розподіл маси створює відцентрова сила який обертається зі швидкістю валу, створюючи чисту синусоїдальну вібрацію з частотою 1X. Чистий дисбаланс показує незначний вміст гармонік або їх відсутність.
- Неспіввісність: Часто домінує сильний компонент 2X, але кутове і паралельне зміщення також може значно підвищити 1X.
- Зігнутий вал: Поводиться механічно, як форма дисбалансу, створюючи високий 1X пік (часто з сильним осьовий компонент, який допомагає його відрізнити).
- Ексцентричність: Ексцентричний шків, шестерня або осердя ротора створює пік на 1X, оскільки його обертовий виступ тисне на систему один раз за оберт.
- Резонанс: Якщо власна частота конструкції власна частота наближається до швидкості обертання, навіть невеликий вплив - скажімо, незначний дисбаланс - значно посилюється, створюючи надзвичайно високу вібрацію на рівні 1X. Ось чому зв'язок між 1X і будь-яким близьким значенням критична швидкість це так важливо.
Оскільки так багато причин перекриваються при 1Х, сама по собі амплітуда не є діагнозом. Вирішальним кроком є вимірювання 1X фаза також відокремлює дисбаланс від погнутого валу, м'якої лапки або резонансу.
3. Гармоніки та субгармоніки робочої швидкості
Після того, як 1X ідентифіковано, решту спектру можна інтерпретувати відносно нього:
- Гармоніки (2X, 3X, 4X, ...): Цілі кратні частоти обертання. Зазвичай вони вказують на неспіввісність (сильний 2X), механічне послаблення (довга серія гармонік) та інші нелінійні ефекти. Форма форма гармонійної сім'ї часто є більш діагностичним, ніж 1X сам по собі.
- Субгармоніки (0.5X, 1/3X, ...): Частки швидкості обертання, які зазвичай асоціюються з нестабільністю масляної плівки в підшипники ковзання - класичний масляний вихор з'являється близько 0,4-0,48X - або при нещільності в корпусі підшипника. Вони підпадають під більш широку категорію субсинхронна вібрація.
Опис частот як кратних фундаментальній швидкості є основою Порядковий аналіз. На машинах зі змінною швидкістю відстеження вібрації за “порядками”, а не за фіксованою частотою, є дуже важливим, оскільки кожен пік, пов'язаний зі швидкістю, рухається разом з валом, тоді як структурні резонанси залишаються на місці - і саме за цією різницею їх можна відрізнити один від одного. The Калькулятор гармонійної частоти перетворює частоту обертів у секунду в частоти 1×-10× порядку для швидкого пошуку.
4. Як вимірюється робоча швидкість?
Швидкість бігу визначається одним з двох способів:
- З вібраційного спектру: У більшості випадків чіткий пік відповідає обертанню валу, і зазвичай це перший значущий пік, який виявляє аналітик. Це добре працює, коли машина працює зі сталою, відомою швидкістю.
- Використання тахометр: Тахометр дає пряме, однозначне вимірювання швидкості, генеруючи один імпульс за один оберт, який подається в аналізатор вібрації. Це не тільки підтверджує частоту 1X, але й відкриває такі передові методи, як фазовий аналіз та аналіз порядку.
Саме тахометричний канал робить 1X придатним для практичного використання, а не лише для спостереження. Портативний двоканальний прилад, такий як Balanset-1A отримує імпульс швидкості від оптичного тахометра, що спрацьовує на смузі світловідбиваюча стрічка, прив'язує дані вібрації до кута вала та повідомляє синхронну амплітуду і фазу 1×. Саме це фазове опорне значення перетворює пік дисбалансу 1X на відтворюване зчитування амплітуди та фази. Виміряна фаза є фазою відгуку відносно мітки тахометра — а не кутом важкого місця, оскільки відгук відстає від важкого місця на величину, що залежить від близькості робочої швидкості до резонансу, плюс затримки приладів, — тому для перетворення цих показів на коригувальний вантаж відомого розміру та місцезнаходження під час балансування на місці.
