Giải thích về rung động đồng bộ và rung động dưới đồng bộ
Rung động đồng bộ là bất kỳ rung động nào xảy ra ở tần số là bội số nguyên chính xác của tần số chính của máy tốc độ vận hành (1×). Nó, theo nghĩa đen, “đồng bộ” với sự quay của trục, và nó là loại rung động phổ biến nhất trong các máy quay. Nhận biết xem một đỉnh trong phổ rung động có đồng bộ hay không, không đồng bộ, hoặc asynchronous là một trong những bước đầu tiên và mạnh mẽ nhất trong bất kỳ chẩn đoán nào.
1. Định nghĩa: Rung động đồng bộ là gì?
Một thành phần rung động là đồng bộ khi tần số của nó theo dõi tốc độ trục ở tỷ lệ số nguyên:
- Rung động ở đúng tốc độ quay (1×) là đồng bộ.
- Rung động ở gấp đôi tốc độ quay (2×), gấp ba (3×), và các bội số khác cũng là đồng bộ — những bậc cao hơn này là sóng hài của tốc độ chạy.
Đặc trưng xác định là một đỉnh đồng bộ chuyển động cùng máy: thay đổi tốc độ và đỉnh sẽ dịch chuyển để giữ nguyên ở cùng một bội số. Phần lớn các lỗi cơ học hàng ngày — mất cân bằng, sự không thẳng hàng, một trục bị cong, Và sự lỏng lẻo về mặt cơ học — tất cả đều biểu hiện dưới dạng rung động đồng bộ. Mất cân bằng, chẳng hạn như vậy, luôn xuất hiện ở 1× RPM và theo dõi mọi thay đổi về tốc độ của máy một cách hoàn hảo, đây chính là lý do tại sao cân bằng trường hướng tới thành phần 1×.
2. Định nghĩa: Rung động dưới đồng bộ là gì?
Rung động dưới mức đồng bộ là bất kỳ rung động nào xảy ra ở một tần số dưới đây tốc độ quay chính (nhỏ hơn 1×) — tiền tố “sub-” đơn giản có nghĩa là “dưới”. Rung động dưới đồng bộ đáng kể thường là một tín hiệu cảnh báo nghiêm trọng, bởi vì nó thường được tạo ra bởi tự kích thích, không ổn định động học cánh quạt hiện tượng thay vì các vấn đề mài mòn hoặc vừa vặn thông thường. Điều quan trọng là, không giống như rung động đồng bộ, lực kích thích đối với rung động dưới đồng bộ được tạo ra bởi chuyển động của rotor, đó là lý do tại sao nó có khả năng phát triển thành một sự bất ổn.
3. Cách Phân biệt Chúng trong Phổ FFT
Phân loại các thành phần này trong một FFT phổ rất đơn giản khi bạn biết phải tìm gì:
- Đỉnh đồng bộ: đỉnh 1× RPM (tốc độ quay) và bất kỳ đỉnh nào nằm ở các bội số nguyên chính xác (2×, 3×, …).
- Các đỉnh dưới đồng bộ: bất kỳ đỉnh có ý nghĩa nào xuất hiện trên trục tần số trước đỉnh 1× — chẳng hạn như ở 0,42×–0,48× tốc độ quay, chữ ký cổ điển của xoáy dầu.
- Các đỉnh không đồng bộ: đỉnh không phải là bội số nguyên của tốc độ quay, thường liên quan đến tần số lỗi ổ trục hoặc các nguồn bên ngoài.
Bởi vì ranh giới giữa các loại này được xác định so với tốc độ quay, một tham chiếu tốc độ được xác nhận là cần thiết. Một máy đo tốc độ pulse — or phân tích đơn hàng trên máy tốc độ thay đổi — cho phép người phân tích xác định chính xác đường 1× và tránh ghi nhãn sai một đỉnh.
4. Tại sao Sự Phân biệt này Rất Quan trọng
Phân biệt giữa rung động đồng bộ và dưới đồng bộ là điều cơ bản đối với chẩn đoán vì cả hai chỉ vào những loại vấn đề hoàn toàn khác nhau — và các giải pháp khác nhau:
- Các vấn đề đồng bộ (chẳng hạn như mất cân bằng) là rung động cưỡng bức. Chúng thường có thể được khắc phục bằng các điều chỉnh cơ học — cân bằng hoặc căn chỉnh — và nói chung là có thể dự đoán và ổn định.
- Các vấn đề không đồng bộ are often dao động tự kích thích hoặc các tình trạng không ổn định. Chúng cho thấy một vấn đề về thiết kế cơ bản hoặc tình trạng của hệ thống ổ trục rôto và không thể được khắc phục bằng cân bằng. Những điều kiện như vậy có thể không ổn định và cực kỳ có hại. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm xoáy dầu và roi dầu in fluid-film ổ trục, và roto-stator xoa bóp.
Vì lý do này, một đỉnh dưới đồng bộ với biên độ cao thường được coi là một tình trạng báo động nghiêm trọng hơn đỉnh đồng bộ có cùng biên độ: đỉnh trước có thể đe dọa tính toàn vẹn của máy, trong khi đỉnh sau thường là một công việc bảo trì.
5. Thực hiện theo Chẩn đoán
Khi phổ cho bạn biết năng lượng chiếm ưu thế là đồng bộ, con đường tiến về phía trước thường là sửa chữa thay vì thiết kế lại. Một đỉnh 1× chiếm ưu thế chỉ đến mất cân bằng và công việc cân bằng; 1× và 2× tăng cao cùng nhau, thường với hoạt động trục, chỉ đến sai lệch căn chỉnh. Trên thực tế, đây chính xác là lĩnh vực mà một thiết bị hai kênh như Balanset-1A xử lý: nó đo 1× biên độ and giai đoạn xác định phản ứng mất cân bằng đồng bộ và tính toán trọng số hiệu chỉnh để giảm nó xuống. Nếu ngược lại, phân tích cho thấy một thành phần dưới đồng bộ mạnh, phản ứng chính xác là điều tra khoảng trống vòng bi, bôi trơn và ổn định roto — không phải để sử dụng trọng số thử nghiệm.
