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، اصطکاک کمتر، دوام بیشتر و عملکرد بینقص را تجربه کنید
02133936833☎️
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
رولبرینگ SKF؛ دوام بینظیر، اصطکاک کمتر و عملکرد روان برای هر صنعت
02133936833☎️
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.
ابزار SKF؛ دقت بالا، عملکرد حرفهای و طول عمر بینظیر برای تعمیر و نگهداری بلبرینگها و ماشینآلات صنعتی
02133936833☎️
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 گریس SKF، اصطکاک کمتر، محافظت بیشتر و عملکرد روان تجهیزات خود را تضمین کنید
02133936833☎️
بدون دیدگاه