La relazione tra le unità di vibrazione mm, mm/s, mm/s²
In generale, la misura delle vibrazioni delle macchine rotanti può essere espressa nelle seguenti tre unità: mm, mm/s, mm/s², ovvero spostamento della vibrazione (ampiezza), velocità di vibrazione (velocità di vibrazione), accelerazione della vibrazione.
Spostamento delle vibrazioni (ampiezza): Può essere intesa come una distanza in mm, generalmente utilizzata per la valutazione delle vibrazioni meccaniche a bassa velocità;
Velocità di vibrazione (velocità di vibrazione): Può essere intesa come velocità, l'unità è mm/s, ed è generalmente utilizzata per la valutazione delle vibrazioni di macchinari rotanti a media velocità;
Accelerazione delle vibrazioni: intesa come accelerazione del movimento, in mm/s², viene generalmente utilizzata per la valutazione delle vibrazioni di macchinari rotanti ad alta velocità. La velocità di vibrazione della pratica ingegneristica è il valore effettivo della velocità, che caratterizza l'energia della vibrazione.
La velocità di vibrazione della pratica ingegneristica è il valore effettivo della velocità, che caratterizza l'energia della vibrazione. L'accelerazione viene utilizzata come picco per caratterizzare l'entità della forza d'impatto nella vibrazione.
La velocità descrive la velocità del movimento e la velocità della vibrazione è la velocità della vibrazione, l'ampiezza che può essere generata in un secondo. I dispositivi con la stessa ampiezza possono avere stati di vibrazione diversi, quindi viene introdotta la velocità di vibrazione.
Lo spostamento, la velocità e l'accelerazione sono tutti parametri di misurazione per la misurazione delle vibrazioni. Concettualmente, la misurazione dello spostamento è una riflessione diretta del profilo di sollecitazione sui bulloni di fissaggio del cuscinetto e su altre parti di fissaggio. Ad esempio, analizzando lo spostamento del cuscinetto radente di una turbina a vapore, possiamo conoscere la posizione e l'attrito dell'albero rotante nel cuscinetto; La velocità riflette la sollecitazione a fatica del cuscinetto e di altre strutture correlate, che è una delle cause più importanti di guasto delle apparecchiature rotanti; L'accelerazione, d'altro canto, riflette l'effetto combinato di varie forze all'interno del dispositivo.
L'espressione dei tre è una curva sinusoidale, con una differenza di fase rispettivamente di 90 gradi e 180 gradi. Sul campo, lo spostamento è il metodo di misurazione migliore per apparecchiature a bassa velocità (velocità inferiore a 1000 giri/min). Per i dispositivi con piccola accelerazione e grande spostamento, viene generalmente adottato un metodo di compromesso, ovvero viene adottata la misurazione della velocità. Per apparecchiature ad alta velocità o ad alta frequenza, l'accelerazione può essere molto elevata, anche se lo spostamento è piccolo e la velocità è moderata, quindi è importante utilizzare misurazioni dell'accelerazione.
È importante anche capire come funziona il sensore e come utilizzarlo, ad esempio lo spostamento misurato con un sensore a correnti parassite è completamente diverso dallo spostamento misurato dall'accelerometro attraverso due uscite integrate. I sensori a correnti parassite misurano il movimento relativo tra il cuscinetto e l'albero; Gli accelerometri misurano le vibrazioni nella parte superiore del cuscinetto, che vengono poi convertite in spostamento. Se l'intero cuscinetto vibra molto forte e il movimento relativo tra l'albero e il cuscinetto è molto piccolo, il sensore a correnti parassite non può riflettere tale stato, mentre l'accelerometro sì. Due sensori misurano due fenomeni diversi.
Tenendo questo in mente, si può capire perché molti ingegneri esperti utilizzano una combinazione di sensori a corrente parassita e accelerometro per osservare sia la vibrazione del cuscinetto rispetto al suolo sia la vibrazione dell'albero rispetto al cuscinetto, che fornisce una condizione più completa dell'attrezzatura.
Per una vibrazione a frequenza singola, la velocità di picco è 2πf volte il picco di spostamento e il picco di accelerazione è 2πf volte la velocità di picco. Naturalmente è necessario prestare attenzione al valore di picco utilizzato per lo spostamento, al valore effettivo per la velocità e al valore di picco per l'accelerazione. Va inoltre notato che lo spostamento misurato sul campo è la vibrazione relativa dell'albero e della pastiglia, mentre la velocità e l'accelerazione misurano la vibrazione assoluta della pastiglia. Supponendo che la velocità di una vibrazione sia 5 mm/s, puoi calcolare da solo che se si tratta di una vibrazione a bassa frequenza, il suo spostamento sarà molto grande, ma l'accelerazione sarà molto piccola; Lo spostamento delle vibrazioni ad alta frequenza è estremamente ridotto e l'accelerazione è molto elevata. Pertanto, lo spostamento viene generalmente utilizzato nell'area delle basse frequenze, la velocità viene utilizzata nella zona delle medie frequenze e l'accelerazione viene utilizzata nell'area delle alte frequenze.
Tuttavia, esiste anche una sovrapposizione nell’ambito di utilizzo. Il valore di spostamento riflette la gamma di vibrazioni del dispositivo nello spazio, quindi viene preso il suo valore picco-picco. Il valore RMS della velocità è proporzionale all'energia della vibrazione e la sua grandezza rappresenta la grandezza dell'energia vibrazionale. L'accelerazione è proporzionale alla forza, generalmente utilizzata come picco, le sue dimensioni indicano la forza di impatto massima in vibrazione e l'attrezzatura con una forza di impatto elevata ha maggiori probabilità di affaticarsi e danneggiarsi.
