ارتعاش ماشین آلات ابزاری ضروری برای اطلاع از وضعیت اجزای ماشین است. در حالی که گاهی اوقات تجزیه و آنالیز ارتعاشات می تواند پیچیده باشد، درک اصول اولیه سیگنال ارتعاشی می تواند این فرآیند را ساده کند.
اندازه گیری ارتعاش در تجهیزات معمولاً به دو جزء نیاز دارد یک سنسور شتاب سنج و یک دستگاه ارتعاش سنج برای پردازش و نمایش داده ها. شتاب سنج ها از جرمی تشکیل شده اند که درون یک سیم پیچ حرکت می کند. این حرکت از شتاب سنج نصب شده به دستگاه و از حرکت دستگاه به دلیل لرزش اتفاق می افتد. حرکت بیشتر، ولتاژ بیشتر و سطح ارتعاش بالاتر است. در ساده ترین حالت، شتاب سنج وسیله ای است که ولتاژ تولید می کند.
موارد نمایش در دستگاه ارتعاش سنج
- مقدار ولتاژ که معمولاً به صورت جابجایی، سرعت یا شتاب نمایش داده می شود. مقدار ولتاژ و حساسیت سنسور شتاب سنج، دامنه یا شدت ارتعاش را تعیین می کند.
- نرخ تغییر ولتاژ فرکانس ارتعاش را تعیین می کند، در اصل چند بار در دقیقه (یا ثانیه) ولتاژ ایجاد می شود.
بیایید به عنوان مثال از یک فن نامتعادل (عدم بالانس فن) و تسمه محور استفاده کنیم. اگر سنسور (متصل به آنالایزر) را به یاتاقان فن نصب کنیم و فن نامتعادل (عدم بالانس) را روشن کنیم، سنسور یک ولتاژ تولید می کند:
- مقدار ولتاژی که دامنه یا میزان ارتعاشات در حال وقوع را به ما می دهد.
- نرخ تغییر ولتاژ که فرکانس ارتعاش را به ما می گوید، یا چند بار در دقیقه (یا ثانیه) تغییر رخ می دهد.
فن در هر دور یک بار می لرزد. این یک موج سینوسی ساده خواهد بود. اما موارد بیشتری وجود دارد!
موتور احتمالا با سرعتی متفاوت از فن کار می کند. تسمه ها سرعت چرخش متفاوتی نیز دارند. هر کدام از اینها فرکانس و دامنه ارتعاش خاص خود را نیز خواهند داشت. اگر فن یاتاقان آسیب دیده باشد، خود یاتاقان یک لرزش ایجاد می کند که توسط سنسور گرفته می شود. شفت فن خم شده ممکن است سیگنال متفاوتی نسبت به فن نامتعادل ایجاد کند.
خیلی زود، ما یک موج سینوسی پیچیده داریم. اندازه گیری این در حوزه زمان می تواند پیچیده باشد. اما اندازه گیری در حوزه فرکانس می تواند سیگنال را ساده کند.
برخلاف سیگنال حوزه زمان، جایی که دامنه نسبت به زمان نمایش داده می شود، سیگنالی در حوزه فرکانس (که اغلب FFT نامیده می شود) دامنه را در مقابل فرکانس نمایش می دهد. هر پیک در حوزه فرکانس نشان دهنده رویدادهایی است که در یک سیگنال زمانی رخ می دهند و از آن پردازش می شوند.
یک تحلیلگر ارتعاشات (یا نرم افزار تشخیص خودکار) این سیگنال ها را با دانستن فرکانس اساسی (سرعت عملکرد اجزای دستگاه) تجزیه و تحلیل می کند تا وضعیت دستگاه و اجزای آن را تعیین کند.
سرعت فن 555 cpm است. بنابراین می توانیم از مکان نما برای علامت گذاری سرعت کار فن استفاده کنیم.
فرکانس پیک ارتعاش 555 cpm است. دامنه برای هر جهت (عمودی، افقی و محوری) تعریف می شود.
محوری = 0.062 اینچ بر ثانیه
افقی = 0.079 اینچ بر ثانیه
عمودی = 0.064 اینچ بر ثانیه
در همان طیف، می‌توانیم از مکان نما برای علامت‌گذاری سرعت کارکرد موتور (1770 cpm) استفاده کنیم.
محوری = 0.164 اینچ بر ثانیه
افقی = 0.087 اینچ بر ثانیه
عمودی = 0.143 اینچ بر ثانیه
این مکان نما یک لرزش 7200 cpm یا 120 هرتز را مشخص می کند. در خارج از کشور، جریان الکتریکی معمولاً در یک سیکل 60 هرتز است. بنابراین این پیک لرزش موتور را در اثر جریان الکتریکی (2×60 هرتز) نشان می‌دهد.
محوری = 0.026 اینچ در ثانیه
افقی = 0.176 اینچ در ثانیه
عمودی = 0.046 اینچ در ثانیه
بر اساس فرکانس ها و دامنه های هر پیک، تحلیلگر ممکن است تعیین کند که:
- فن به خوبی بالانس دینامیکی است
- موتور در وضعیت بالانس مناسب است
- اما ارتعاش در 60 هرتز (از جریان الکتریکی) ممکن است مشکوک باشد.
- پیک های کمتر (که مشخص نشده اند) ممکن است ناشی از ارتعاش اتصالات، شلی، لرزش ناشی از تسمه و غیره باشد.
تحلیلگر یا تشخیص خودکار هر یک از این پیک ها را بر اساس سرعت عملکرد تجهیزات بررسی می کند تا مشخص کند که آیا ایراد دیگری (مانند مشکل بلبرینگ) وجود دارد یا خیر.
جهت کسب اطلاعات بیشتر از خدمات آکوپایش (خدمات الاینمنت لیزری، بالانس فن، آنالیز ارتعاشات و …) تماس بگیرید.
