روش های آنالیز ارتعاشات جهت پایش وضعیت تجهیزات دوار
روش های آنالیز ارتعاشات در برخی از روش های رایج تحلیل ارتعاشات در کاربرد های مختلف و به ویژه موضوع پایش وضعیت تجهیزات دوار ، عبارتند از :
- تحلیل مقدار کلی ارتعاشات
- پارامترها و مشخصه های بیرینگ های غلتشی مانند BP، BCU، SEE، Crest، K-Factor، Peak Value
- آنالیز طیف فرکانسی (آنالیز FFT یا Spectrum)
- تحلیل شکل موج زمانی ارتعاش
- آنالیز Envelope
- تحلیل زاویه فاز
- آنالیز Orbit
- تحلیل Run Up و Coast Down (منحنی مرکز شفت ، منحنی آبشاری و غیره)
روش تحلیل مقدار کلی ارتعاشات
این روش به عنوان ساده ترین تکنیک برای ارزیابی وضعیت ماشین آلات دوار به کار میرود . استانداردهای مختلفی نیز برای تعیین مقادیر مجاز ارتعاشات وجود دارند که متداول ترین آن ها، استاندارد ISO 10816 است .
در واقع، در این روش، برای هر یک از قسمت های مختلف تجهیز، مقدار مجازی برای ارتعاش در نظر می گیرند، و اگر ارتعاش اندازه گیری شده، بالاتر از حد مجاز شد، به معنای وجود عیب در تجهیز است .
در استاندارد ISO 10816 ارتعاشات مجاز در هر سه بعد طولی، عرضی و ارتفاع ثبت شده است .
روش آنالیز فرکانسی
عیوب مختلفی که برای ماشین آلات دوار رخ می دهند، هرکدام همراه با رفتار دینامیکی خاص خود، و به تعبیر دیگر، با مشخصه های ارتعاشی ویژهای رخ میدهند. یکی از مشخصه های مهم ارتعاش ، فرکانس ارتعاشی است.
معمولاً ارتعاش اندازه گیری شده از روی ماشین، یک سیگنال پیچیده و ترکیبی از چندین سیگنال ارتعاشی با فرکانس های مختلف است. آنالیز فرکانسی که به آن آنالیز اسپکتروم یا آنالیز FFT نیز می گویند، یک فرآیند پردازش سیگنال است که به کمک آن محتوای فرکانسی سیگنال ارتعاشی به دست می آید. در منحنی های FFT ، محور افقی، فرکانس و محور عمودی، دامنه ارتعاش را نشان می دهد.
FFT: Fast Fourier Transform
فرکانس ارتعاشات دوار ماشین در منحنی FFT
به طور کلی، عیوب مختلف، منجر به ایجاد طیف های فرکانسی خاص خود میشوند، و از این طریق، میتوان به تشخیص اشکالات موجود در تجهیز پرداخت .
در بسیاری از عیوب، فرکانس ارتعاشات ایجاد شده با دور ماشین ارتباط دارد، و در واقع مضارب صحیحی از دور ماشین در منحنی FFT دیده می شود . این مضارب را به شکل ۱ x rpm، ۲ x rpm و ۳ x rpm و غیره نشان میدهند.
RPM: Revolutions per Minute
جداول زیادی وجود دارند که مشخصات فرکانسی عیوب رایج را بیان می نمایند .
یک نمونه ساده شده از این جداول در ادامه می آید .
مشخصات فرکانسی عیوب رایج
تصویر جدول
روش تحلیل شکل موج زمانی ارتعاش
شکل موج زمانی ارتعاشات ، در واقع سیگنال ارتعاشات بدون تقریباً هیچگونه پردازشی است. بنابراین، در تحلیل دینامیکی ماشین از اهمیت خاصی برخوردار است. در واقع، برخی عیوب نظیر شکستگی چرخدنده ها، ارتعاشات ضربانی، پدیده مدولاسیون از طریق تحلیل شکل موج زمانی ارتعاشات، نسبتاً آسانتر تشخیص داده می شوند .
Time Waveform Analysis
روش تحلیل زاویه فاز ارتعاش
از طریق مقایسه مقادیر زاویه فاز ارتعاش در نقاط و جهات مختلف اندازه گیری بر روی تجهیز، میتوان اطلاعاتی از چگونگی حرکت اجزای مختلف تجهیز نسبت به یکدیگر به دست آورد .
در برخی موارد، مشخصات فرکانسی ارتعاش ناشی از عیوب مختلف، مشابه یکدیگر هستند، و لذا تمایز بین این عیوب، تنها از طریق منحنی فرکانسی امکان پذیر نخواهد بود . در اینگونه موارد، باید از سایر مشخصات سیگنال ارتعاشی مانند زاویه فاز برای تفکیک عیوب از هم استفاده کرد, زیرا برخلاف تشابه منحنی های فرکانسی، الگوی زاویه فاز در مورد اشکالات مختلف، متمایز می باشد .
به طور کلی، برخی از کاربردهای زاویه فاز عبارتند از :
- تشخیص ترک در شفت
- تعادل دینامیکی
- تشخیص تشدید (رزونانس) و سرعت بحرانی
- به دست آوردن شکل حالتهای مختلف (Moods)
- تشخیص نامیزانی جرمی، ناهم راستایی و شفت خمیده از یکدیگر
- و …
برای تماس با شرکت دوار ماشین پارس و مشاوره خدمات آنالیز ارتعاشات در تهران اینجا کلیک کنید