Пояснення синхронної та субсинхронної вібрації
Синхронна вібрація — це будь-яка вібрація, що виникає на частоті, кратній цілому числу основної робоча швидкість (1×). Вона, буквально, “синхронізована” з обертанням вала і є безумовно найпоширенішою категорією вібрації в машинах, що обертаються. Розпізнавання того, чи є пік у спектр вібрації синхронним, субсинхроннийабо asynchronous є одним із перших і найпотужніших кроків у будь-якій діагностиці.
1. Визначення: що таке синхронна вібрація?
Компонент вібрації є синхронним, коли його частота відстежує частоту обертання валу у співвідношенні цілих чисел:
- Вібрація точно на робочій швидкості (1×) є синхронною.
- Вібрація на подвійній робочій швидкості (2×), потрійній (3×) і так далі також є синхронною — ці вищі гармоніки є гармоніки швидкості бігу.
Характерна поведінка полягає в тому, що синхронний пік переміщується разом із машиною: змініть швидкість — і пік зміститься, залишаючись прив'язаним до того самого кратного значення. Переважна більшість повсякденних механічних несправностей — дисбаланс, невідповідність, a зігнутий вал, та механічна розхитаність — всі проявляються як синхронна вібрація. Дисбаланс, наприклад, завжди з'являється на 1× об/хв і досконало відстежує будь-яку зміну швидкості машини, що є саме причиною того, чому балансування поля орієнтується на компонент 1×.
2. Визначення: що таке субсинхронна вібрація?
Субсинхронна вібрація — це будь-яка вібрація, що виникає на частоті нижче основної робочої швидкості (менше 1×) — префікс “суб-” просто означає “нижче”. Значна субсинхронна вібрація часто є серйозним попереджувальним сигналом, оскільки, як правило, спричиняється самозбуджуваними нестабільними rotor-dynamic явищами, а не звичайним механічним зносом або проблемами посадки. Що важливо, на відміну від синхронної вібрації, збуджувальна сила для субсинхронної вібрації породжується самим рухом ротора, що й робить її здатною зростати до нестабільність.
3. Як відрізнити їх у спектрі ШПФ
Розділити ці компоненти у Швидке перетворення Фур'є спектрі нескладно, якщо знати, на що звертати увагу:
- Синхронні піки: пік 1× об/хв (робоча швидкість) і будь-які піки, що знаходяться на точних цілочисельних кратних (2×, 3×, …).
- Субсинхронні піки: будь-які значні піки, що з'являються на осі частот перед піку 1× — наприклад, на рівні 0,42×–0,48× від робочої швидкості, що є класичною сигнатурою масляний вихор.
- Несинхронні піки: піки, що не є цілочисельним кратним робочої швидкості, часто пов'язані з частоти несправностей підшипників або зовнішніх джерел.
Оскільки межа між цими категоріями визначається відносно робочої швидкості, підтверджений орієнтир швидкості є необхідним. A тахометр pulse — or аналіз замовлень на машині зі змінною швидкістю — дозволяє аналітику точно визначити лінію 1× та уникнути помилкового позначення піку.
4. Чому розрізнення є критично важливим
Розрізнення синхронної та субсинхронної вібрації є основою діагностики, оскільки обидві вказують на абсолютно різні групи проблем — і різні способи їх усунення:
- Синхронні проблеми (наприклад, дисбаланс) є вимушені коливання. Їх зазвичай можна усунути механічними регулюваннями — балансуванням або вирівнюванням — і вони, як правило, передбачувані та стабільні.
- Проблеми з субсинхронними процесами are often самозбуджувані коливання або нестабільностей. Вони свідчать про проблему з основним конструктивним рішенням або станом система ротор-підшипник і не можуть бути усунені балансуванням. Такі стани можуть бути нестабільними та надзвичайно руйнівними. Типові причини включають масляний вихор і масляний батіг in fluid-film підшипники ковзання, а також контакт ротора зі статором потирання.
З цієї причини пік з великою амплітудою субсинхронної складової зазвичай розглядається як серйозніший аварійний сигнал, ніж синхронний пік тієї самої амплітуди: перший може загрожувати цілісності машини, тоді як другий зазвичай є задачею технічного обслуговування.
5. Дії за результатами діагностики
Коли спектр показує, що домінуюча енергія є синхронною, подальший шлях — це зазвичай виправлення, а не перепроєктування. Домінуючий пік 1× вказує на дисбаланс і необхідність балансування; підвищені 1× і 2× разом, нерідко з активністю в осьовому напрямку, вказують на розцентрування. На практиці це саме та сфера, з якою працює двоканальний прилад, наприклад Балансет-1а виконує: вимірює 1× амплітуда і фаза що визначають синхронну реакцію на дисбаланс, і обчислює коригувальні маси для її зменшення. Якщо ж аналіз виявляє значну субсинхронну складову, правильною відповіддю є дослідження зазорів підшипників, мащення та стабільності ротора — а не пробні маси.
