Спектр вібрацій: діагностична дорожня карта

Визначення: Що таке спектр?

A спектр коливань (або частотний спектр) – це графік, який відображає окремі частоти, що складають складний вібраційний сигнал. Це найпотужніший інструмент для діагностики несправностей машин. Спектр створюється шляхом взяття необроблених даних часова хвиля сигнал та обробка його за допомогою Швидке перетворення Фур'є (ШПФ) алгоритм. Отриманий графік показує амплітуду коливань на вертикальній осі (Y) та частоту на горизонтальній осі (X).

Чому спектр є ключем до діагностики

Вібрація машини – це суміш багатьох різних сигналів, що виникають одночасно. Форма хвилі показує цей перемішаний сигнал, але спектр діє як призма, розділяючи його на окремі компоненти. Це критично важливо, оскільки різні механічні та електричні несправності генерують вібрацію на певних, передбачуваних частотах. Дивлячись на піки в спектрі, кваліфікований аналітик може з високою впевненістю визначити першопричину проблеми.

Як читати спектр вібрацій

Спектральний графік містить велику кількість інформації. Ключовими елементами для дослідження є:

1. Частота (вісь X)

Ця вісь показує, «що» вібрує. Це може відображатися в різних одиницях, таких як герци (Гц), цикли за хвилину (CPM) або порядки (кратні швидкості бігу). Розташування піку на цій осі є основною підказкою щодо його джерела.

2. Амплітуда (вісь Y)

Ця вісь показує, «скільки» вібрації відбувається на заданій частоті. Амплітуда вказує на серйозність події. Її можна вимірювати в одиницях переміщення, швидкості або прискорення та відображати в лінійній або логарифмічній шкалі.

3. Піки

Кожен пік у спектрі представляє певну періодичну подію, що відбувається в машині. Інтерпретація спектра – це процес зіставлення цих піків з відомими частотами несправностей.

Поширені закономірності в спектрі та їх значення

Аналітики шукають характерні закономірності для діагностики несправностей:

• Один високий пік при 1x об/хв: Це класичний підпис дисбаланс ротора.
• Домінантний пік при 2x RPM: Часто супроводжуючись високою осьовою вібрацією, це є вагомим показником перекіс вала.
• Серія гармонік швидкості бігу (1x, 2x, 3x, 4x…): Ця закономірність є основним показником механічна розхитаність.
• Високочастотні, нецілочисельні піки: Вони часто відповідають розрахованим частотам несправностей підшипники кочення.
• Високочастотний пік з бічними смугами: Пік на частоті сітчастого зчеплення шестерні (GMF), оточений меншими піками (бічними смугами), розташованими на відстані один від одного на швидкості обертання шестерні, є остаточною ознакою... несправність шестерні.
• Підвищений «рівень шуму»: Широкосмугове збільшення базової енергії спектра може свідчити про тертя, тріння або кавітацію в насосах.

Важливість базового рівня та трендів

Один спектр дає уявлення про стан машини в певний момент часу. Справжня сила спектрального аналізу полягає в порівнянні поточного спектру з базовий спектр зроблені, коли було відомо, що машина перебуває у справному стані. Відстежуючи тенденції амплітуд певних піків з плином часу, аналітики можуть відстежувати розвиток несправності від її найперших стадій, що дозволяє проводити планове, проактивне технічне обслуговування задовго до виникнення відмови.

← Назад до головного індексу