Máy tính độ dịch chuyển rung động cho phép
Tính toán theo tiêu chuẩn ISO 1940
Các thông số tính toán
ISO 1940 – Độ dịch chuyển rung động trục tối đa cho phép
Kết quả tính toán
—
—
—
—
Đánh giá mức độ nghiêm trọng của sự dịch chuyển:
Máy tính hoạt động như thế nào
Độ dịch chuyển rung động và chất lượng cân bằng
Độ dịch chuyển rung động có liên quan trực tiếp đến cấp độ chất lượng cân bằng thông qua công thức:
where:
- S — độ dịch chuyển rung động (μm từ đỉnh đến đỉnh)
- G — cấp chất lượng cân bằng (mm/giây)
- f — tần số quay (Hz)
Mối quan hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc
Đối với rung động hình sin:
- Vận tốc: v = 2πf × S
- Gia tốc: a = (2πf)² × S
Các lớp khe hở ổ trục
Khe hở ổ trục ảnh hưởng đến độ dịch chuyển cho phép:
- C2: Được sử dụng cho các ứng dụng có độ chính xác cao
- CN: Khoảng cách thông thường cho các ứng dụng chung
- C3: Được sử dụng khi nhiệt độ hoạt động cao hơn
- C4/C5: Dành cho ứng dụng nhiệt độ cao hoặc tải trọng nặng
Các loại đo lường
- Đỉnh-đến-đỉnh: Phạm vi dịch chuyển tổng thể (phổ biến nhất)
- Đỉnh cao: Độ dịch chuyển tối đa từ vị trí trung tâm
- RMS: Giá trị trung bình bình phương căn bậc hai (0,707 × đỉnh cho sóng sin)
Hướng dẫn ứng dụng
- Tốc độ thấp hơn thường cho phép giá trị dịch chuyển cao hơn
- Đo độ dịch chuyển hiệu quả nhất ở mức dưới 1000 vòng/phút
- Trên 1000 vòng/phút, nên ưu tiên đo vận tốc
- Trên 10.000 vòng/phút, khuyến nghị đo gia tốc
Những cân nhắc quan trọng
- Đảm bảo đầu dò được hiệu chuẩn và định vị đúng cách
- Tính đến sự phát triển nhiệt khi thiết lập khoảng cách lạnh
- Xem xét tình trạng bề mặt trục cho đầu dò dòng điện xoáy
- Theo dõi xu hướng thay vì giá trị tuyệt đối để có kết quả tốt nhất
Ví dụ sử dụng & Hướng dẫn lựa chọn giá trị
Ví dụ 1: Động cơ tốc độ chậm lớn
Kịch bản: Động cơ 500 kW dẫn động máy nghiền ở tốc độ thấp
- Speed: 300 vòng/phút
- Chất lượng cân bằng: G 6.3 (máy móc chế biến)
- Đường kính trục: 200 mm
- Khoảng cách ổ trục: CN (bình thường)
- Đo lường: Đỉnh-đến-đỉnh
- Kết quả: S_max ≈ 126 μm pp
- Tình trạng tốt: < 40 μm pp
Ví dụ 2: Trục chính xác
Kịch bản: Trục chính máy công cụ để mài chính xác
- Speed: 6000 vòng/phút
- Chất lượng cân bằng: G 0,4 (độ chính xác)
- Đường kính trục: 60 mm
- Khoảng cách ổ trục: C2 (nhỏ)
- Đo lường: Đỉnh-đến-đỉnh
- Kết quả: S_max ≈ 1,3 μm pp
- Phê bình: Yêu cầu đo lường chính xác
Ví dụ 3: Trục máy phát điện tuabin
Kịch bản: Tua bin hơi nước với đầu dò tiệm cận
- Speed: 3600 vòng/phút
- Chất lượng cân bằng: G 2.5 (tua bin)
- Đường kính trục: 400 mm
- Khoảng cách ổ trục: C3 (chạy nóng)
- Đo lường: Đỉnh-đến-đỉnh
- Kết quả: S_max ≈ 13 μm pp
- Báo thức: Đặt ở 80% = 10 μm
Cách chọn giá trị
Hướng dẫn về phạm vi tốc độ
- < 600 vòng/phút: Đo lường độ dịch chuyển được ưu tiên
- 600-1000 vòng/phút: Hoặc là dịch chuyển hoặc vận tốc
- 1000-10000 vòng/phút: Ưu tiên đo vận tốc
- > 10000 vòng/phút: Khuyến nghị đo gia tốc
Lựa chọn chất lượng cân bằng cho sự dịch chuyển
- G0,4: Trục chính xác, con quay hồi chuyển (điển hình 1-5 μm)
- G1: Máy mài, cốt thép nhỏ (điển hình 5-15 μm)
- G2.5: Máy công cụ, máy bơm, quạt (điển hình 15-40 μm)
- G6.3: Máy móc nói chung (điển hình 40-100 μm)
- Nhóm 16: Máy chậm lớn (điển hình 100-250 μm)
Lựa chọn khe hở ổ trục
- C2:
- Ứng dụng có độ chính xác cao
- Nhiệt độ hoạt động thấp
- Tải nhẹ
- CN (Bình thường):
- Ứng dụng chung
- Nhiệt độ bình thường
- Tải trọng tiêu chuẩn
- C3-C5:
- Hoạt động ở nhiệt độ cao
- Tải trọng nặng
- Mối lo ngại về sự giãn nở nhiệt
Lựa chọn loại phép đo
- Đỉnh-đến-đỉnh:
- Tiêu chuẩn cho sự dịch chuyển
- Tổng phạm vi di chuyển
- So sánh khe hở ổ trục trực tiếp
- Đỉnh (0-Đỉnh):
- Một nửa đỉnh-đến-đỉnh
- Được sử dụng trong một số tiêu chuẩn
- Tính toán ứng suất
- RMS:
- Hàm lượng năng lượng
- 0,707 × đỉnh (sóng sin)
- Trung bình thống kê
Mẹo thiết lập đầu dò
- Điện áp khe hở: Đặt ở mức trung bình (-10V điển hình)
- Vị trí thăm dò: 45° so với phương thẳng đứng trên mỗi ổ trục
- Chuẩn bị bề mặt: Đảm bảo bề mặt trục nhẵn, sạch
- Bù trừ độ lệch: Ghi lại và trừ độ lệch điện/cơ
📘 Máy tính độ dịch chuyển rung động
Chuyển đổi vận tốc rung động thành độ dịch chuyển (biên độ dao động). Được sử dụng để đánh giá khoảng hở và phân tích rung động tần số thấp.
Mối quan hệ: S = V / (2πf) trong đó S = độ dịch chuyển (μm), V = vận tốc (mm/giây), f = tần số (Hz).
💼 Ứng dụng
- Kiểm tra khe hở ổ trục: Vận tốc 4,5 mm/giây ở tần số 25 Hz. Độ dịch chuyển: S = 4,5/(2π×25) = 29 μm pk-pk. Khe hở ổ trục: 80 μm. Biên độ an toàn: 51 μm ✓
- Nền móng tần số thấp: Tần số 3 Hz. Vận tốc: 1,2 mm/giây. Độ dịch chuyển: 64 μm. Có thể nhìn thấy bằng mắt thường (> 50 μm).
- Phân tích mất cân bằng: Tốc độ trục 1480 vòng/phút = 24,7 Hz. Vận tốc: 7,1 mm/giây. Độ dịch chuyển: 46 μm. Cần cân bằng.
Khi sự dịch chuyển có ý nghĩa:
- Kiểm tra độ hở cơ học
- Rung động tần số thấp (< 10 Hz)
- Rung động nền móng/tòa nhà
- Đo lường bằng đầu dò tiệm cận