Rezgésanalízis elmélete

     Bevezetés, alapok
     Géprezgések mérése
     Egyszerû gépdiagnosztika
     Spektrumanalízis
         Spektrumelemzés alapja
         Frekvenciaspektrum, FFT
         Spektrum paraméterei
         Egyensúlyozatlanság
         Görbe tengely
         Tengelybeállítási hiba
         Mechanikai lazaság
         Rezonanciajelenségek
         Szíjhajtás-hibák
         Lapátkerék-hibák
         Gördulõcsapágy-hibák
         Fogaskerék-hibák
         Villanymotorok hibai
     Eszközök kiválasztása
     Egyéb technológiák

Szakmai publikációk

Mûszerek és szoftverek

Szolgáltatások

Szakmai képzés

Aktuális idõpontok



Copyright: Rahne Eric 2007-2016
webmaster: er



Jogi nyilatkozat

Spektrumanalízis

Rezonanciajelenségek

A mechanikus struktúrák különbözõ frekvenciákon más-más merevséget mutatnak. Azokon a frekvenciákon, amelyeken kicsi a szerkezet merevsége, már akár nagyon kis erõk is képesek a szerkezetet erõs lengésbe (rezgésbe) hozni. E frekvenciákat rezonanciafrekvenciáknak, a körülvevõ frekvenciatartományt pedig rezonanciatartománynak nevezzük. Ha a gerjesztés frekvenciája viszont antirezonanciás frekvenciatartományba esik, akkor akár az is elõfordulhat, hogy semmilyen rezgés nem keletkezik a gerjesztett anyagban.

Tény, hogy minden ipari forgógépnek van egy vagy több rezonanciája, mivel ez a gépstruktúrák alapvetõ tulajdonsága. Baj csupán akkor van, ha a rezonanciafrekvenciák valamelyike egybeesik a gép forgásfrekvenciájával, illetve annak többszörösével. A változtatható fordulatszámú gépek esetén sajnos nagy a valószínûsége annak, hogy rezonanciafrekvencián ill. valamelyik többszörösén is üzemel.

Rezonanciák jellegzetességei:

  • Ha a gerjesztés kismértékû frekvenciaváltozás (pl. enyhe fordulatszám változás) esetén nagy rezgésamplitúdó-változást okoz, többnyire rezonanciajelenség van jelen.
  • A rezonanciák a gépstruktúra tulajdonságai, amelyek döntõen az anyag és a gépszerkezet kialakításától függnek. A rezonanciák hely- és irányfüggõk.
  • A kemény (rugalmatlan) anyagok magas kiemelkedésekkel járó keskeny rezonanciatartományokkal rendelkeznek. A lágy (rugalmas) anyagok "lapos" és széles rezonanciatartományokkal bírnak.
A rezonanciák rezgésjellemzõi:
  • nagy amplitúdójú alapharmonikus, melynek értéke kis fordulatszám-változásokra erõsen megváltozik
  • a kritikus fordulatszám elérésekor az alapharmonikus amplitúdója eléri maximumát

Vizsgálati módszerek

Ütésteszt

A legegyszerûbb rezonanciateszt az ütésteszt. Lényege, hogy egyszeri ütéssel gerjesztjük a gépszerkezetet, és rögzítjük az ütésre keletkezõ rezgések spektrumát. A rezonanciafrekvenciák a spektrumban található kiemelkedések (amplitúdóhegyek) formájában láthatóvá válnak. Az antirezonanciás tartományok viszont völgyekként jelennek meg. A kiemelkedések és a völgyszerû tartományok szélessége jól jellemzi a csillapítást.

Négy rezonanciafrekvenciát kimutató, ütésteszttel rögzített spektrum

Négy rezonanciafrekvenciát kimutató, ütésteszttel rögzített spektrum

Csúcsmegtartásos (peak-hold) spektrumfelvétel

Kihasználja a legtöbb mûszerben meglévõ képességet, miszerint a mûszerek több spektrumot képesek átlagolni, méghozzá csúcsmegtartásos módon (mindegyik frekvencián a hozzá tartozó legnagyobb amplitúdóértéket megtartják). A gép leállása, illetve felfutása alatt folyamatosan történik a spektrumok rögzítése és csúcsmegtartásos (Peak-Hold) átlagolása. Ennek eredményeként "elmosódott" spektrumot kapunk, amelybõl kivehetõk a rezonanciákra utaló amplitúdóhegyek.

Csúcsmegtartásos rezgésspektrum egy gépleállásról

Csúcsmegtartásos rezgésspektrum egy gépleállásról

Vízesés-spektrum felvétel

Nagy tudású (nagy tárolókapacitású és gyors spektrumanalízisre képes) kézimûszereket kíván, mivel a lefutás alatt vagy beállított idõközönként, vagy a fordulatszám függvényében rögzíteni kell egy-egy rezgésspektrumot. E spektrumokat egymás mögött szokás megjeleníteni, így az úgynevezett vízesésspektrum ábrázolásához jutunk, amely igen szemléletes megjelenítési forma, és segítségével az összes amplitúdókiemelkedés könnyen felismerhetõ.

Tipikus vízesés-spektrum egy gép felfútásáról

Tipikus vízesés-spektrum egy gép felfútásáról

Rezgésamplitúdó és fázisszög fordulatszámfüggõ felvétele

Alapja, hogy a leállás vagy a felfutás alatt folyamatosan rögzítésre kerül a forgásfrekvenciájú rezgésamplitúdó és a hozzá tartozó fázisszög. Ezek grafikus ábrázolásával nemcsak az amplitúdókiemelkedés válik láthatóvá, hanem a rezonanciafrekvencián bekövetkezõ fázisszög-megfordulás (tehát mintegy 180°-os megfordulása) is .

Rezgésamplitúdó- és fázisszög-méréssel megállapítható rezonancia 4450 fordulat/percen

Rezgésamplitúdó- és fázisszög-méréssel megállapítható rezonancia 4450 fordulat/percen

VISSZA    TOVÁBB

A weboldal tartalmát szerzõi jogok védik, ezért az írások, ábrák, valamint fényképek másolása, tárolása és publikációja csak a szerzõ elõzetes írásos engedélyével megengedett.