Hiểu về Subharmonics

1. Định nghĩa: Hạ âm là gì?

A Hạ âm là một thành phần tần số trong một rung động quang phổ xảy ra ở một phần nguyên của tần số cưỡng bức cơ bản. Trong phân tích máy móc, tần số cơ bản đó hầu như luôn luôn là tốc độ chạy (1X).

Các sóng hài phụ xuất hiện ở các tần số như 1/2X, 1/3X, 1/4X, v.v. và cũng được gọi là không đồng bộ Rung động do chúng xảy ra ở tần số thấp hơn tốc độ đồng bộ chính (1X). Sự xuất hiện của một loạt các sóng hài phụ (ví dụ: 1/2X, 3/2X, 5/2X) là dấu hiệu điển hình của các loại lỗi máy cụ thể.

2. Nguyên nhân chính của sóng hài phụ

Sóng hài phụ không phổ biến như sóng hài (2X, 3X), nhưng khi xuất hiện, chúng thường là dấu hiệu mạnh mẽ của một trong các vấn đề sau:

a) Độ lỏng cơ học

Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra sóng hài phụ, đặc biệt là thành phần 1/2X. Khi một thành phần bị lỏng lẻo, chẳng hạn như ổ trục trong vỏ hoặc bu lông lắp lỏng, nó có thể gây ra hiệu ứng "nảy" hoặc "lạch cạch" phi tuyến tính. Loại va chạm này có thể kích thích hệ thống theo cách khiến nó phản ứng ở tần số bằng một nửa tần số cưỡng bức chính (1X).

Phổ cho thấy đỉnh 1X đi kèm với một loạt các sóng hài phụ ở 1/2X, 3/2X (1.5X), 5/2X (2.5X), v.v., là dấu hiệu điển hình của sự lỏng lẻo nghiêm trọng về cấu trúc. Sự lỏng lẻo này cho phép các va chạm xảy ra hiệu quả sau mỗi vòng quay của trục, tạo ra họ các đỉnh 1/2X.

b) Độ bất ổn của ổ trục trượt

Trong các máy có ổ trục dạng màng dầu hoặc ổ trục trượt, sóng hài phụ là một chỉ báo quan trọng về sự mất ổn định của màng dầu. Đây là những rung động tự kích thích phát sinh từ động lực học của nêm dầu đỡ trục.

• Dầu xoáy: Hiện tượng này thường xảy ra ở tần số từ 0,42X đến 0,48X tốc độ chạy. Nguyên nhân là do màng dầu tự nó bắt đầu quay (xoáy) bên trong khe hở ổ trục, đẩy trục quay. Hiện tượng này thường là một đỉnh mạnh, rõ ràng dưới 0,5X.
• Dầu roi: Đây là dạng bất ổn nghiêm trọng hơn xảy ra khi tần số xoáy dầu trùng với tần số tự nhiên đầu tiên của rôto (tốc độ tới hạn). Khi điều này xảy ra, rung động có thể trở nên rất dữ dội và có tính hủy diệt. Tần số bị “khóa” vào tần số tự nhiên và sẽ không thay đổi ngay cả khi tốc độ máy tăng lên.

c) Các nguyên nhân khác

• Các vấn đề về truyền động đai: Dây đai bị mòn hoặc hư hỏng đôi khi có thể tạo ra tần số dưới sóng hài liên quan đến tốc độ quay của dây đai, thường thấp hơn tốc độ của bộ truyền động hoặc puli bị dẫn động.
• Tần số vượt qua cánh hoặc cánh quạt: Trong một số trường hợp với máy bơm hoặc quạt, các đỉnh không đồng bộ có thể liên quan đến sự nhiễu loạn dòng chảy hoặc tình trạng dừng quay, có thể không chính xác bằng 1X nhưng vẫn thấp hơn tốc độ chạy.

3. Phân tích và Xác nhận

Khi quan sát thấy sóng hài phụ trong quang phổ, việc xác định tần số chính xác là rất quan trọng. Một đỉnh ở chính xác 0,50X rất có thể liên quan đến độ lỏng lẻo. Một đỉnh ở 0,47X gần như chắc chắn là xoáy dầu. Sự hiện diện của một chuỗi đầy đủ (1/2X, 3/2X, v.v.) xác nhận mạnh mẽ độ lỏng lẻo.

Phân tích dạng sóng thời gian cũng có thể hữu ích. Độ lỏng thường cho thấy dấu hiệu va chạm hoặc cắt cụt, trong khi xoáy dầu có thể xuất hiện như một tín hiệu điều chế phức tạp hơn.

← Quay lại Mục lục chính