وبلاگ
آموزش کار با ارتعاش سنج بلبرینگ
- مدیریت
- 19 شهریور 1405
آموزش کار با ارتعاش سنج بلبرینگ: یکی از مهم‌ترین مهارت‌ها در حوزه نگهداری و تعمیرات و پایش وضعیت تجهیزات دوار است. با استفاده صحیح از ارتعاش سنج یا ویبرومتر می‌توان میزان لرزش بلبرینگ را اندازه‌گیری و نشانه‌های اولیه خرابی مانند سایش، لقی، روانکاری نامناسب، خرابی رینگ داخلی یا خارجی و آسیب ساچمه‌ها را شناسایی کرد. برای انجام تست، ابتدا باید مشخصات دستگاه و بلبرینگ بررسی شود، سپس سنسور ارتعاش در نزدیک‌ترین نقطه مناسب به محل نصب بلبرینگ قرار گرفته و پارامترهایی مانند Velocity، Acceleration، RMS، HFD و در دستگاه‌های پیشرفته‌تر Envelope و FFT اندازه‌گیری شوند. مقایسه نتایج با مقادیر قبلی و بررسی روند تغییرات ارتعاش به کاربر کمک می‌کند وضعیت بلبرینگ را دقیق‌تر ارزیابی کرده و پیش از خرابی جدی، اقدامات لازم برای تعمیر، روانکاری یا تعویض بلبرینگ را انجام دهد.
با بلبرینگ SKF پخش، حرکت روان، عمر طولانی و کارایی بی‌نظیر را تجربه کنید
09123306585☎️
آنچه دیگران می‌خوانند
انواع ارتعاش سنج برای تست بلبرینگ
ارتعاش سنج دستی یا Handheld Vibration Meter
اولین و ساده‌ترین نوع، ارتعاش سنج دستی است.
این دستگاه برای تکنسین‌های تعمیرات و نگهداری بسیار کاربردی است؛ زیرا می‌توان دستگاه را به محل تجهیز برد و در مدت کوتاهی میزان لرزش را اندازه‌گیری کرد.
کاربردهای اصلی این نوع ویبرومتر عبارت‌اند از:
- تست دوره‌ای الکتروموتورها
- بررسی پمپ‌ها
- تست فن‌ها
- بررسی گیربکس‌ها
- کنترل وضعیت بلبرینگ
- مقایسه ارتعاش تجهیزات
- ثبت روند تغییرات ارتعاش
مزیت اصلی این دستگاه سرعت و سادگی اندازه‌گیری است.
در بسیاری از مدل‌ها علاوه بر ارتعاش کلی، وضعیت بلبرینگ و دما نیز قابل بررسی است.
این دستگاه برای چه کسی مناسب است؟
اگر هدف شما این است که بدانید:
«آیا وضعیت این بلبرینگ نسبت به قبل بدتر شده است یا خیر؟»
یک ارتعاش‌سنج دستی مناسب می‌تواند انتخاب خوبی باشد.
ارتعاش سنج دیجیتال
ارتعاش سنج دیجیتال نسل رایج‌تر ویبرومترهای دستی است که مقدار اندازه‌گیری را روی نمایشگر دیجیتال نشان می‌دهد.
بسته به مدل، دستگاه ممکن است پارامترهای مختلفی مانند:
mm/s، m/s²، g، µm
را نمایش دهد.
مزیت ارتعاش سنج دیجیتال این است که اندازه‌گیری سریع و خواندن نتیجه ساده است.
برخی مدل‌ها امکان ذخیره نتایج را نیز دارند که برای پایش وضعیت تجهیزات بسیار مفید است.
ارتعاش سنج مخصوص بلبرینگ
برخی ویبرومترها به‌طور ویژه قابلیت ارزیابی وضعیت بلبرینگ را دارند.
این دستگاه‌ها ممکن است علاوه بر اندازه‌گیری ارتعاش کلی، شاخص‌هایی را برای ارزیابی وضعیت Bearing ارائه کنند.
در این مدل‌ها معمولاً تمرکز بیشتری روی مؤلفه‌های فرکانس بالاتر وجود دارد؛ زیرا عیوب المان‌های غلتشی می‌توانند ضربه‌های کوتاه و فرکانس‌بالا ایجاد کنند.
برای نمونه، برخی تجهیزات حرفه‌ای از شاخص‌هایی مانند Crest Factor یا روش‌های اختصاصی ارزیابی وضعیت بلبرینگ استفاده می‌کنند.
آنالایزر ارتعاشات یا Vibration Analyzer
اگر هدف شما فقط اندازه‌گیری مقدار لرزش نباشد و بخواهید علت خرابی بلبرینگ را نیز مشخص کنید، باید به سراغ آنالایزر ارتعاشات بروید.
آنالایزر ارتعاشات اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به یک ویبرومتر ساده ارائه می‌کند.
این دستگاه می‌تواند سیگنال ارتعاش را دریافت و در حوزه فرکانس تحلیل کند.
یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های این دستگاه‌ها:
FFT یا Fast Fourier Transform
است.
FFT سیگنال ارتعاش را از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل می‌کند و به تحلیلگر اجازه می‌دهد مؤلفه‌های مختلف فرکانسی را بررسی کند.
ارتعاش سنج دارای FFT
ارتعاش سنج FFT برای عیب‌یابی تخصصی‌تر کاربرد دارد.
فرض کنید ارتعاش یک الکتروموتور افزایش پیدا کرده است.
یک ویبرومتر ساده ممکن است فقط افزایش مقدار ارتعاش را نشان دهد.
اما دستگاه دارای FFT می‌تواند نشان دهد که انرژی ارتعاش در چه فرکانس‌هایی متمرکز شده است.
این موضوع در تشخیص مواردی مانند:
- عدم بالانس
- ناهم‌محوری
- لقی
- خرابی چرخ‌دنده
- خرابی بلبرینگ
- مشکلات الکتریکی
بسیار مفید است.
ارتعاش سنج دارای Envelope
یکی از مهم‌ترین قابلیت‌ها برای تست تخصصی بلبرینگ، Envelope Analysis است.
خرابی اولیه بلبرینگ ممکن است به شکل ضربه‌های کوچک و تکرارشونده در سیگنال ظاهر شود. تکنیک Envelope یا Demodulation می‌تواند برای استخراج این الگوهای ضربه‌ای از سیگنال ارتعاش استفاده شود و به شناسایی خرابی‌های اولیه بلبرینگ کمک کند.
به همین دلیل اگر هدف شما تشخیص خرابی اولیه بلبرینگ است، دستگاهی که قابلیت Envelope داشته باشد نسبت به یک ویبرومتر ساده امکانات تشخیصی بیشتری ارائه می‌کند.
ارتعاش سنج با قابلیت HFD
HFD یا High Frequency Detection به روش‌ها و شاخص‌هایی اشاره دارد که از مؤلفه‌های فرکانس بالا برای بررسی وضعیت تجهیزات استفاده می‌کنند.
در برخی سیستم‌های پایش وضعیت، اطلاعات فرکانس بالا برای شناسایی تغییرات مرتبط با خرابی بلبرینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بنابراین هنگام انتخاب ارتعاش سنج برای تست بلبرینگ بهتر است تنها به عبارت «Vibration Meter» توجه نکنید و امکانات واقعی دستگاه در حوزه تشخیص Bearing را نیز بررسی کنید.
سنسور ارتعاش ثابت یا آنلاین
نوع دیگری از سیستم‌های اندازه‌گیری ارتعاش، سنسورهایی هستند که به‌صورت دائمی روی تجهیز نصب می‌شوند.
در این روش دیگر تکنسین مجبور نیست هر بار برای اندازه‌گیری به دستگاه مراجعه کند.
سنسور می‌تواند اطلاعات ارتعاش را به‌صورت مستمر جمع‌آوری کند و در سیستم مانیتورینگ ثبت شود.
در سیستم‌های بی‌سیم نیز امکان ارسال اطلاعات و ایجاد هشدار هنگام عبور ارتعاش از محدوده تعیین‌شده وجود دارد.
این روش برای تجهیزاتی که:
- بسیار حساس هستند
- توقف آنها هزینه زیادی دارد
- دسترسی به آنها دشوار است
- به پایش 24 ساعته نیاز دارند
با یاتاقان SKF، عملکرد روان، دوام طولانی و کارایی بی‌نظیر تجهیزات خود را تضمین کنید
09123306585☎️
آموزش کار با ارتعاش سنج بلبرینگ
مرحله اول؛ بررسی مشخصات ارتعاش سنج
قبل از شروع تست، ابتدا مشخصات دستگاه و دفترچه راهنمای آن را بررسی کنید.
مواردی مانند محدوده اندازه‌گیری، محدوده فرکانسی، نوع سنسور، واحدهای اندازه‌گیری، قابلیت Bearing Condition، FFT، Envelope و روش ذخیره اطلاعات باید مشخص باشند.
این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا روش عملکرد و شاخص‌های نمایش داده‌شده در مدل‌های مختلف ارتعاش سنج می‌تواند متفاوت باشد.
مرحله دوم؛ بررسی مشخصات دستگاه مورد آزمایش
قبل از اندازه‌گیری ارتعاش، اطلاعات تجهیز را ثبت کنید.
نوع ماشین، سرعت چرخش، نوع بلبرینگ، محل نصب بلبرینگ، میزان بار، دمای کاری و سابقه تعمیرات از اطلاعات مهم برای تحلیل ارتعاش هستند.
بهتر است اطلاعات هر دستگاه به‌صورت جداگانه ثبت شود تا در اندازه‌گیری‌های بعدی بتوان نتایج جدید را با اطلاعات قبلی مقایسه کرد.
مرحله سوم؛ انتخاب محل مناسب اندازه‌گیری
یکی از مهم‌ترین نکات در نحوه تست بلبرینگ با ارتعاش سنج، انتخاب محل صحیح برای قرار دادن سنسور است.
سنسور باید تا حد امکان نزدیک به محل قرارگیری بلبرینگ قرار گیرد و روی یک سطح محکم و مناسب نصب شود.
اندازه‌گیری ارتعاش معمولاً در سه جهت انجام می‌شود:
- Horizontal یا افقی
- Vertical یا عمودی
- Axial یا محوری
برای پایش وضعیت، بهتر است نقاط اندازه‌گیری مشخص باشند و در هر بار تست، اندازه‌گیری تقریباً از همان نقاط انجام شود.
مرحله چهارم؛ نصب صحیح سنسور
نوع اتصال سنسور روی نتیجه اندازه‌گیری تأثیر زیادی دارد.
در برخی تست‌ها از پرُب دستی استفاده می‌شود و در برخی دیگر سنسور به وسیله مگنت یا اتصال پیچی روی دستگاه نصب می‌شود.
اگر هدف اندازه‌گیری مؤلفه‌های فرکانس بالا یا انجام Envelope Analysis باشد، کیفیت اتصال سنسور اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
اتصال نامناسب می‌تواند باعث کاهش کیفیت سیگنال و کاهش تکرارپذیری نتایج شود.
مرحله پنجم؛ مشخص کردن سرعت چرخش
سرعت چرخش شفت یا RPM یکی از مهم‌ترین اطلاعات مورد نیاز در آنالیز ارتعاشات بلبرینگ است.
برای مثال اگر سرعت یک موتور 1500 دور در دقیقه باشد، فرکانس دوران آن برابر با 25 هرتز خواهد بود.
دانستن سرعت چرخش به تحلیلگر کمک می‌کند فرکانس‌های مربوط به دوران شفت و فرکانس‌های مشخصه بلبرینگ را بهتر شناسایی کند.
پارامترهای مهم در ارتعاش سنج
یکی از مهم‌ترین بخش‌های آموزش کار با ارتعاش سنج، شناخت پارامترهای اندازه‌گیری است.
Acceleration یا شتاب ارتعاش
شتاب ارتعاش معمولاً با واحد g یا m/s² نمایش داده می‌شود.
این پارامتر برای بررسی مؤلفه‌های فرکانس بالاتر اهمیت زیادی دارد و در بسیاری از کاربردهای تشخیص خرابی بلبرینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
Velocity یا سرعت ارتعاش
سرعت ارتعاش معمولاً با mm/s RMS نمایش داده می‌شود و یکی از پارامترهای رایج برای ارزیابی وضعیت کلی ماشین‌های دوار است.
Displacement یا جابه‌جایی
جابه‌جایی معمولاً با واحد µm یا mil بیان می‌شود و در بررسی ارتعاشات فرکانس پایین کاربرد بیشتری دارد.
بنابراین نمی‌توان گفت همیشه یک پارامتر خاص بهترین گزینه است. انتخاب پارامتر مناسب به نوع ماشین، سرعت، نوع عیب و هدف اندازه‌گیری بستگی دارد.
RMS در ارتعاش سنج چیست؟
RMS یکی از مهم‌ترین اصطلاحات در اندازه‌گیری ارتعاش است.
RMS یا Root Mean Square مقدار مؤثر یک سیگنال ارتعاش را نشان می‌دهد.
برای مثال ممکن است دستگاه مقدار 2.5 mm/s RMS را نمایش دهد.
با این حال، نباید فقط با مشاهده یک عدد درباره سلامت بلبرینگ تصمیم گرفت. برای تفسیر صحیح باید نوع ماشین، سرعت، شرایط کاری، نقطه اندازه‌گیری و روند تغییرات نیز بررسی شوند.
چگونه خرابی بلبرینگ را با ارتعاش سنج تشخیص دهیم؟
برای تشخیص خرابی بلبرینگ با ارتعاش سنج بهتر است ابتدا یک مقدار مرجع یا Baseline از دستگاه سالم داشته باشید.
سپس اندازه‌گیری‌ها را در فواصل مشخص تکرار کنید.
برای مثال اگر مقدار ارتعاش یک تجهیز در طول زمان به‌صورت پیوسته افزایش پیدا کند، این روند می‌تواند نشان‌دهنده تغییر وضعیت ماشین باشد و نیاز به بررسی بیشتر داشته باشد.
اما افزایش ارتعاش الزاماً به معنی خرابی بلبرینگ نیست.
عدم بالانس، ناهم‌محوری، لقی مکانیکی، شل بودن اتصالات، مشکلات کوپلینگ و خرابی چرخ‌دنده نیز می‌توانند باعث افزایش ارتعاش شوند.
به همین دلیل برای تشخیص دقیق‌تر باید از تحلیل فرکانسی استفاده کرد.
FFT در آنالیز ارتعاشات بلبرینگ چیست؟
FFT یا Fast Fourier Transform یکی از مهم‌ترین ابزارهای آنالیز ارتعاشات است.
در اندازه‌گیری معمول، سیگنال ارتعاش در حوزه زمان ثبت می‌شود. FFT این اطلاعات را به حوزه فرکانس تبدیل می‌کند.
در نتیجه تحلیلگر می‌تواند مشاهده کند که انرژی ارتعاش در چه فرکانس‌هایی متمرکز شده است.
این قابلیت در تشخیص مشکلاتی مانند عدم بالانس، ناهم‌محوری، لقی، خرابی چرخ‌دنده و خرابی بلبرینگ کاربرد دارد.
فرکانس‌های خرابی بلبرینگ
در آنالیز تخصصی بلبرینگ، چهار فرکانس مهم مورد بررسی قرار می‌گیرند:
- BPFO: فرکانس عبور ساچمه از رینگ خارجی
- BPFI: فرکانس عبور ساچمه از رینگ داخلی
- BSF: فرکانس چرخش ساچمه
- FTF: فرکانس چرخش قفسه
- این فرکانس‌ها به هندسه بلبرینگ و سرعت چرخش وابسته هستند.
با گریس SKF، روانکاری بی‌نظیر، حفاظت طولانی‌مدت و عملکرد پایدار تجهیزات خود را تضمین کنید
09123306585☎️
تفاوت ارتعاش بلبرینگ و عدم بالانس چیست؟
تفاوت اصلی این دو عیب را می‌توان در الگوی فرکانسی ارتعاش جست‌وجو کرد.
در عدم بالانس، معمولاً یک پیک مشخص در فرکانس 1X مشاهده می‌شود؛ یعنی فرکانس ارتعاش با سرعت چرخش شفت ارتباط مستقیم دارد.
اما در خرابی بلبرینگ، معمولاً فرکانس‌های مربوط به اجزای مختلف بلبرینگ ظاهر می‌شوند. این فرکانس‌ها لزوماً مضرب صحیحی از سرعت شفت نیستند و می‌توانند به شکل پیک‌های غیرهمزمان، هارمونیک‌ها، سایدبندها یا افزایش سطح نویز مشاهده شوند.
بنابراین یک قاعده ساده این است:
پیک غالب 1X → احتمال عدم بالانس بیشتر است.
فرکانس‌های مشخص خرابی بلبرینگ و الگوی Envelope → احتمال خرابی بلبرینگ بیشتر است.
البته این قاعده به تنهایی برای تشخیص قطعی کافی نیست و باید شرایط دستگاه، محل اندازه‌گیری و سایر مؤلفه‌های ارتعاش نیز بررسی شوند.
تفاوت فرکانسی ارتعاش بلبرینگ و عدم بالانس
ارتعاش ناشی از عدم بالانس
در عدم بالانس، انرژی ارتعاشی عمدتاً در فرکانس 1X متمرکز می‌شود.
برای مثال اگر سرعت چرخش شفت برابر با 1800 دور بر دقیقه باشد:
1800 RPM ÷ 60 = 30 Hz
بنابراین فرکانس 1X برابر با حدود 30 هرتز خواهد بود.
اگر در FFT یک پیک قابل توجه در نزدیکی 30 Hz مشاهده شود و این پیک در اندازه‌گیری‌های مختلف و روند زمانی افزایش پیدا کند، عدم بالانس یکی از مظنون‌های اصلی خواهد بود.
منابع تخصصی پایش وضعیت نیز عدم بالانس را با ارتعاش غالب 1X مرتبط می‌دانند؛ با این حال، سایر عیوب نیز می‌توانند مؤلفه 1X ایجاد کنند، بنابراین صرفاً مشاهده 1X برای اعلام قطعی عدم بالانس کافی نیست.
ارتعاش ناشی از خرابی بلبرینگ
خرابی بلبرینگ معمولاً الگوی پیچیده‌تری دارد. بسته به محل خرابی، فرکانس‌های مشخصی ایجاد می‌شوند که با هندسه بلبرینگ و سرعت چرخش ارتباط دارند.
مهم‌ترین فرکانس‌ها عبارت‌اند از:
- BPFO: فرکانس عبور ساچمه از عیب رینگ خارجی
- BPFI: فرکانس عبور ساچمه از عیب رینگ داخلی
- BSF: فرکانس چرخش ساچمه
- FTF: فرکانس چرخش قفسه
وجود این فرکانس‌ها در طیف ارتعاش، به‌خصوص زمانی که با هارمونیک‌ها یا سایدبندهای مرتبط همراه باشند، می‌تواند به تشخیص خرابی بلبرینگ کمک کند.
نقش 1X در تشخیص عدم بالانس
یکی از مهم‌ترین مفاهیم در آنالیز ارتعاشات برای تشخیص عدم بالانس، فرکانس 1X است.
1X به معنی یک برابر سرعت چرخش شفت است.
اگر یک دستگاه با سرعت 1500 RPM کار کند:
1500 ÷ 60 = 25 Hz
بنابراین مؤلفه 1X دستگاه در حدود 25 Hz خواهد بود.
در صورت وجود عدم بالانس، معمولاً دامنه این مؤلفه افزایش پیدا می‌کند. در منابع پایش وضعیت، افزایش 1X در جهت‌های شعاعی از نشانه‌های مهم عدم بالانس محسوب می‌شود.
اما نکته مهم این است که هر ارتعاش 1X الزاماً به معنی عدم بالانس نیست. مشکلاتی مانند ناهم‌راستایی، لقی، خمیدگی شفت، مشکلات کوپلینگ و برخی عیوب دیگر نیز می‌توانند مؤلفه‌های نزدیک به 1X ایجاد کنند.
تشخیص خرابی بلبرینگ با Envelope Analysis
برای تشخیص خرابی‌های اولیه بلبرینگ، اندازه‌گیری ارتعاش کلی همیشه بهترین روش نیست.
در مراحل اولیه خرابی، ضربه‌های بسیار کوتاه ناشی از برخورد ساچمه با ناحیه معیوب ممکن است در سیگنال کلی ارتعاش به‌وضوح دیده نشوند. به همین دلیل در آنالیز پیشرفته از روش‌هایی مانند Envelope Analysis یا تحلیل پوش استفاده می‌شود.
در این روش، بخش مناسب سیگنال ارتعاش استخراج و دمودوله می‌شود تا اطلاعات مربوط به ضربه‌های تکرارشونده بهتر آشکار شود. تحلیل Envelope یکی از روش‌های شناخته‌شده برای تشخیص خرابی المان‌های غلتشی است.
بنابراین اگر هدف، تشخیص خرابی اولیه بلبرینگ باشد، استفاده از ارتعاش‌سنجی که قابلیت Envelope یا تحلیل تخصصی بلبرینگ را داشته باشد، نسبت به یک ویبرومتر ساده اطلاعات بیشتری در اختیار کاربر قرار می‌دهد.
تفاوت شکل ارتعاش بلبرینگ و عدم بالانس در FFT
FFT یا تبدیل فوریه سریع، یکی از ابزارهای مهم برای تبدیل سیگنال ارتعاش از حوزه زمان به حوزه فرکانس است.
در یک دستگاه دارای عدم بالانس، معمولاً یک پیک برجسته در 1X سرعت چرخش مشاهده می‌شود.
اما در خرابی بلبرینگ ممکن است مجموعه‌ای از پیک‌ها در فرکانس‌های مشخص مربوط به بلبرینگ و هارمونیک‌های آنها ظاهر شوند.
به همین دلیل FFT می‌تواند به تکنسین کمک کند تا به جای اینکه تنها ببیند «ارتعاش زیاد شده است»، بررسی کند:
- ارتعاش در چه فرکانسی ایجاد شده است؟
- آیا فرکانس با سرعت شفت مرتبط است؟
- آیا فرکانس خرابی بلبرینگ وجود دارد؟
- آیا هارمونیک‌ها مشاهده می‌شوند؟
- آیا سایدبند وجود دارد؟
- آیا دامنه یک مؤلفه در طول زمان در حال افزایش است؟
این اطلاعات برای تشخیص علت اصلی ارتعاش بسیار ارزشمند هستند.
آیا خرابی بلبرینگ می‌تواند باعث عدم بالانس شود؟
بله، اما باید بین علت اصلی و اثر ثانویه تفاوت قائل شد.
خرابی بلبرینگ می‌تواند باعث افزایش لقی، تغییر شرایط حرکت شفت و افزایش ارتعاش شود. از طرف دیگر، عدم بالانس نیز بار دینامیکی واردشده به بلبرینگ را افزایش می‌دهد و در بلندمدت می‌تواند فرسایش و خرابی آن را تشدید کند. منابع SKF نیز اشاره می‌کنند که عدم بالانس می‌تواند بار دینامیکی بیشتری به بلبرینگ وارد کرده و در خرابی آن نقش داشته باشد.
بنابراین ممکن است در یک دستگاه هر دو مشکل به صورت همزمان وجود داشته باشند.
با رولبرینگ SKF، عملکرد بی‌نظیر، دوام بالا و حرکت روان دستگاه‌هایتان را تضمین کنید
09123306585☎️
هنگام تست بلبرینگ چه پارامترهایی را اندازه‌گیری کنیم؟
سرعت ارتعاش یا Vibration Velocity
یکی از مهم‌ترین پارامترها در تست تجهیزات دوار، سرعت ارتعاش است که معمولاً با واحد mm/s نمایش داده می‌شود.
سرعت ارتعاش نشان می‌دهد که اجزای ماشین با چه شدت و سرعتی در حال حرکت ارتعاشی هستند. این پارامتر برای بررسی بسیاری از مشکلات عمومی ماشین‌آلات مانند عدم بالانس، ناهم‌راستایی و برخی مشکلات مکانیکی کاربرد دارد.
در پایش وضعیت، Velocity معمولاً برای ارزیابی شدت کلی ارتعاش ماشین بسیار مفید است و در بسیاری از تجهیزات صنعتی به عنوان یکی از پارامترهای اصلی گزارش می‌شود.
آیا Velocity برای تشخیص خرابی بلبرینگ کافی است؟
خیر.
افزایش سرعت ارتعاش می‌تواند نشان‌دهنده وجود یک مشکل باشد، اما به تنهایی مشخص نمی‌کند که مشکل دقیقاً از بلبرینگ است.
برای مثال افزایش mm/s می‌تواند در اثر موارد زیر ایجاد شود:
- عدم بالانس
- ناهم‌راستایی
- لقی مکانیکی
- مشکلات کوپلینگ
- مشکلات پایه و فونداسیون
- خرابی بلبرینگ
- رزونانس
بنابراین Velocity بیشتر برای غربالگری و ارزیابی کلی وضعیت ماشین کاربرد دارد و برای تشخیص دقیق خرابی بلبرینگ باید پارامترهای دیگری نیز بررسی شوند.
شتاب ارتعاش یا Acceleration
شتاب ارتعاش یکی دیگر از پارامترهای مهم هنگام تست بلبرینگ است.
واحد شتاب معمولاً به صورت m/s² یا g نمایش داده می‌شود.
شتاب نسبت به سرعت ارتعاش حساسیت بیشتری به مؤلفه‌های فرکانس بالاتر دارد. به همین دلیل در بررسی برخی عیوب اولیه بلبرینگ اهمیت زیادی پیدا می‌کند. منابع تخصصی پایش وضعیت نیز شتاب را یکی از پارامترهای مهم در پایش تجهیزات دینامیکی و خرابی‌های با فرکانس بالاتر معرفی می‌کنند.
در خرابی‌های اولیه بلبرینگ، ضربه‌های کوچک و تکرارشونده ممکن است ابتدا در سیگنال‌های فرکانس بالا ظاهر شوند و هنوز باعث افزایش قابل توجه ارتعاش کلی دستگاه نشده باشند.
به همین دلیل Acceleration می‌تواند اطلاعاتی ارائه کند که در اندازه‌گیری صرفاً سرعت ارتعاش به‌سادگی دیده نمی‌شود.
جابه‌جایی یا Displacement
Displacement یا جابه‌جایی نشان‌دهنده میزان حرکت رفت و برگشتی یک نقطه نسبت به موقعیت مرجع است.
این پارامتر بیشتر برای ارتعاشات با فرکانس پایین کاربرد دارد و در برخی کاربردهای صنعتی برای بررسی مشکلاتی مانند عدم بالانس یا رفتار شفت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با این حال، در پایش روزمره بلبرینگ معمولاً Velocity و Acceleration اهمیت بیشتری دارند و Displacement بسته به نوع ماشین و محدوده فرکانسی مورد بررسی قرار می‌گیرد. منابع Fluke نیز جابه‌جایی را به‌خصوص برای محدوده‌های فرکانسی پایین مفید می‌دانند.
RMS ارتعاش
یکی از رایج‌ترین مقادیر مورد استفاده در اندازه‌گیری ارتعاش، RMS یا Root Mean Square است.
RMS یک مقدار مؤثر از سیگنال ارتعاش ارائه می‌دهد و می‌تواند برای مقایسه وضعیت فعلی ماشین با وضعیت پایه یا اندازه‌گیری‌های قبلی مورد استفاده قرار گیرد.
برای مثال اگر ارتعاش یک الکتروموتور در چند ماه گذشته در یک محدوده نسبتاً ثابت قرار داشته و به تدریج افزایش پیدا کند، این روند می‌تواند یک هشدار برای بررسی دقیق‌تر دستگاه باشد.
نکته مهم این است که RMS به تنهایی علت خرابی را مشخص نمی‌کند. برای تشخیص علت باید فرکانس و شکل سیگنال نیز بررسی شود.
دمای بلبرینگ
دمای بلبرینگ یکی از پارامترهای مهمی است که بهتر است در کنار ارتعاش اندازه‌گیری شود.
افزایش غیرعادی دما می‌تواند با عواملی مانند:
- روانکاری نامناسب
- کمبود یا اضافه بودن گریس
- اصطکاک بالا
- بارگذاری بیش از حد
- نصب نادرست
- آسیب اجزای بلبرینگ
- ناهم‌راستایی
ارتباط داشته باشد.
اندازه‌گیری دما در محل Housing یا محفظه بلبرینگ می‌تواند اطلاعات تکمیلی مهمی در کنار داده‌های ارتعاشی ارائه کند. SKF نیز اندازه‌گیری دما در محل محفظه بلبرینگ را در کنار اندازه‌گیری ارتعاش توصیه می‌کند، زیرا بلبرینگ‌های دارای مشکلات روانکاری یا آسیب می‌توانند داغ شوند.
البته یک عدد دما بدون توجه به دمای محیط، نوع بلبرینگ، سرعت، بار و شرایط کاری نمی‌تواند به تنهایی سلامت یا خرابی بلبرینگ را اثبات کند.
Envelope یا Acceleration Enveloping
اگر هدف اصلی تشخیص خرابی اولیه بلبرینگ باشد، یکی از مهم‌ترین پارامترهایی که باید مورد توجه قرار گیرد Envelope یا تحلیل پوش شتاب است.
در این روش، مؤلفه‌های مناسب سیگنال ارتعاش پردازش می‌شوند تا ضربه‌های تکرارشونده ناشی از عیوب بلبرینگ بهتر آشکار شوند.
این روش به‌خصوص برای تشخیص عیوب اولیه بلبرینگ اهمیت دارد؛ زیرا سیگنال خرابی ممکن است در میان ارتعاش عمومی ماشین پنهان شود. SKF نیز Acceleration Enveloping را روشی مؤثر برای تشخیص زودهنگام آسیب بلبرینگ معرفی می‌کند.
Fluke نیز اشاره می‌کند که Demodulation یا Enveloping با تمرکز بر ارتعاشات فرکانس بالا می‌تواند برخی نشانه‌هایی را آشکار کند که در طیف معمولی به‌راحتی دیده نمی‌شوند.
Envelope برای چه خرابی‌هایی کاربرد دارد؟
Envelope به‌خصوص برای بررسی:
- خرابی رینگ داخلی
- خرابی رینگ خارجی
- خرابی ساچمه
- خرابی قفسه
- ضربه‌های تکرارشونده
- برخی مشکلات چرخ‌دنده
کاربرد دارد.
در تحلیل پیشرفته، فرکانس‌های BPFO، BPFI، BSF و FTF نیز در Envelope Spectrum بررسی می‌شوند.
FFT و تحلیل فرکانسی
FFT یا Fast Fourier Transform یکی از مهم‌ترین ابزارها برای تشخیص علت ارتعاش است.
در اندازه‌گیری معمولی ممکن است فقط بدانیم ارتعاش دستگاه افزایش یافته است. اما FFT کمک می‌کند بفهمیم انرژی ارتعاش در چه فرکانس‌هایی قرار دارد.
برای مثال:
اگر پیک اصلی در 1X سرعت چرخش باشد، احتمال مشکلاتی مانند عدم بالانس باید بررسی شود.
اگر فرکانس‌های غیرهمزمان و مرتبط با فرکانس‌های مشخص بلبرینگ مشاهده شوند، احتمال خرابی بلبرینگ بیشتر می‌شود.
تحلیل FFT سیگنال ارتعاش را از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل می‌کند و به تحلیلگر امکان می‌دهد مؤلفه‌های مختلف ارتعاش را از یکدیگر تفکیک کند.
ابزار SKF از SKF پخش؛ راهکاری مطمئن برای کارایی بالا و دوام طولانی تجهیزات شما
09123306585☎️
اشتراک گذاری مطلب
چرا گریس بلبرینگ سیاه می‌شود
روش درآوردن کنس بلبرینگ چرخ خودرو
راهنمای انتخاب یاتاقان مناسب
