Cơ bản về phân tích rung động
Basic Vibration Analysis – M4.b
Trình bày : Mai Binh P.Danh
Kỹ sư Condition Monitoring,
SKF Việt Nam
08/07/2008
2008-06-03 ©SKF Slide 1 [Code]
SKF [Organisation]
Rung động :
Chẩn đoán để sửa chữa
2008-06-03 ©SKF Slide 2 [Code]
SKF [Organisation]
Các Kỹ Thuật Bảo Trì Dự Đoán
Theo dõi và
phân tích rung
động
Theo dõi và
phân tích các
thông số vận
hành
Theo dõi
bức xạ
nhiệt
PdM
Kỹ thuật
siêu âm
Phân tích
động cơ
2008-06-03 ©SKF Slide 3 [Code]
SKF [Organisation]
Tiến triển và
phân tich dầu
bôi trơn
Kỹ thuật
NDT
Đo Rung Động
Rung động được
xem như là một
trong những thông
số hiệu qủa nhất
trong công tác theo
dõi tình trạng hoạt
động của các máy
móc, thiết bò có
chuyển động quay.
2008-06-03 ©SKF Slide 4 [Code]
SKF [Organisation]
Rung ủoọng laứ gỡ ?
1 chu kyứ
ẹoọ dũch chuyeồn
Thụứi gian
2008-06-03 âSKF Slide 5 [Code]
SKF [Organisation]
Caực khaựi nieọm cụ baỷn
1 chu kyứ
2008-06-03 âSKF Slide 6 [Code]
SKF [Organisation]
Goực leọch pha
Phân tích phổ FFT
Bánh răng
Bạc
đạn
Th
.g
ia n
q.
rceao
f
há
higso
Mất cân bằng
t.
Biên độ
q.
reấp
fh
Thời gian
Phổ FFT
Sine wave
Thể hiện các tín hiệu rung động
của từng thành phần riêng biệt
ở tần số của nó
2008-06-03 ©SKF Slide 7 [Code]
SKF [Organisation]
t
loowá
t.s
y
nocá
e
qu s
frTeần
Biên độ
amplitude
Tần số
Rung động tổng thể
Tổng hợp các rung động
đo được từ các nguồn
tần số khác nhau trong
một dải tần số đo nhất
đònh.
•
Gồm các tín hiệu rung động phát
sinh trong dải tần số đo nhất
đònh.
•
Không bao gồm các tín hiệu rung
động nằm ngoài dải tần số đo.
•
Thể hiện bằng con số.
2008-06-03 ©SKF Slide 8 [Code]
SKF [Organisation]
Tiến triển của các thông số kiểm tra với thời
gian hoạt động của thiết bò !
Thông số kiểm tra
Không hoạt động được
Báo động
Mức độ lưu ý để
tránh đến báo
động hư hỏng
Dừøng máy
Thời gian làm việc
2008-06-03 ©SKF Slide 9 [Code]
SKF [Organisation]
Biên độ và Tần số
•
Biên độ rung động xác đònh mức độ trầm trọng của sự cố.
•
Tần số rung động xác đònh nguồn gốc của sự cố.
2008-06-03 ©SKF Slide 10 [Code]
SKF [Organisation]
Vibration- Measurable Characteristics
Velocity is the first derivative of displacement as a function of time, it is the rate of
change in displacement (the speed of the vibration).
Acceleration is the second derivative of displacement, it is the rate of change of
velocity (the change in speed of the vibration).
0
90
180
Acceleration
Time
2008-06-03 ©SKF Slide 11 [Code]
SKF [Organisation]
Velocity
270
360
Displacement
Hệ số tỷ lệ (scale factors)
• Các thông số rung động tổng phải được so sánh với nhau ở cùng một dải tần
số đo và cùng một hệ số tỷ lệ.
2008-06-03 ©SKF Slide 12 [Code]
SKF [Organisation]
Bieõn ủoọ rung ủoọng Caực ủụn vũ
ẹoọ dũch chuyeồn rung ủoọng (Displacement)
Mils or Microns or mm
Toỏc ủoọ rung ủoọng(Velocity)
In./s. or mm/s.
Gia toỏc rung ủoọng (Acceleration)
Gs - In./s2 or m/s2 or mm/s2
2008-06-03 âSKF Slide 13 [Code]
SKF [Organisation]
Tần số rung động – Các đơn vò
¾ RPM (Revolutions Per Minute)
¾ CPM (Cycles Per Minute)
¾ CPS/Hz (Cycles Per Second/Hertz)
¾ Số lần tần số tốc độ trục (Orders of Running Speed)
(số lần phát sinh rung động tại vò trí đo cho mỗi một
vòng quay trục)
2008-06-03 ©SKF Slide 14 [Code]
SKF [Organisation]
Đầu dò (sensor)
Đo độ dòch chuyển rung động
• Đo độ dòch chuyển
tương đối giữa 2 bề
mặt
• Chính xác ở các dải
rung động có tần
số thấp
• Độ nhạy bò giới hạn ở các rung động có dải tần số cao
• Cần điện nguồn bên ngoài cung cấp
2008-06-03 ©SKF Slide 15 [Code]
SKF [Organisation]
Eddy Probe Theory
Gap
“Eddy Current” or
“Proximity” Probe
Electric Field
Shaft/Target
2008-06-03 ©SKF Slide 16 [Code]
SKF [Organisation]
Đầu dò (sensor)
Đo vận tốc rung động
• Thường được dùng để đo rung
động khung, thân máy, ổ đỡ vòng
bi.
• Hiệu qủa ở dải tần số thấp và vừa
(10 Hz đến 1,500 Hz)
2008-06-03 ©SKF Slide 18 [Code]
SKF [Organisation]
Đầu dò (sensor)
Đo gia tốc rung động
• Làm việc được ở dải tần số rộng
(Gần 0 đến trên 400 kHz)
• Đáp ứng tốt ở tần số cao
2008-06-03 ©SKF Slide 19 [Code]
SKF [Organisation]
Độ nhạy của các loại Sensor
100
Độ Dòch chuyển
Displacement (mm)
10
Biên độ
(mm, mm/s, g’s)
Gia tốc
Acceleration (g’s)
1.0
Vận tốc
Velocity (mm/s)
0.1
1
0.01
10
100
1,000
Tần số (Hz)
2008-06-03 ©SKF Slide 21 [Code]
SKF [Organisation]
10,000
Đo rung động đa thông số
Phổ rung động vận tốc và rung động gia tốc ở cùng một vò trí đo
Phổ rung
động vận tốc
Tại cùng một vò trí cụm ổ đỡ
vòng bi, các tín hiệu ở tần số thấp
(mất cân bằng, lệch trục,…) được
thể hiện tốt nhất trên phổ vận tốc
rung động ; trong khi các tín hiệu
ở tần số cao (bạc đạn hỏng, bánh
răng hỏng,…) được thể hiện tốt nhất
trên phổ gia tốc rung động.
Phổ rung động
gia tốc
2008-06-03 ©SKF Slide 22 [Code]
SKF [Organisation]
Cộng hưởng
BIÊN ĐỘ RUNG ĐỘNG
Vùng an toàn
Tốc độ cộng hưởng 1
Tốc độ
vận hành
Tốc độ cộng hưởng 2
Thông thường khoảng 10% hoặc hơn
2008-06-03 ©SKF Slide 23 [Code]
SKF [Organisation]
Một số vấn đề lưu ý khi thực hiện công tác đo rung động
2008-06-03 ©SKF Slide 25 [Code]
SKF [Organisation]
Chuẩn bò trước
• Khảo sát thực tế máy
• Thiết lập bản thông số
kỹ thuật
2008-06-03 ©SKF Slide 26 [Code]
SKF [Organisation]
M6-
Các phương đo
Hướng kính (Radial)
• Thẳng đứng(vertical)
• Nằm ngang (horizontal)
Dọc trục (axial)
2008-06-03 ©SKF Slide 27 [Code]
SKF [Organisation]
Caùc vò trí ño
2008-06-03 ©SKF Slide 28 [Code]
SKF [Organisation]
M6-