عیب یابی به کمک آنالیز فرکانسی و منحنی اسپکتروم

 عیوب مختلفی که برای ماشین آلات دوار رخ می دهند، هرکدام همراه با رفتار دینامیکی خاص خود و به تعبیر دیگر با مشخصه های ارتعاشی ویژه ای رخ می دهد. یکی از مشخصه های مهم ارتعاش، فرکانس ارتعاشی است و به ویژه ارتباط آن با فرکانس کاری ماشین (دور ماشین) در بسیاری از موارد تعیین کننده نوع عیب و یا حداقل ناحیه آن می باشد.

 
دقت کنید که معمولاً لرزش اندازه گیری شده از روی ماشین، یک سیگنال پیچیده و ترکیبی از چندین سیگنال ارتعاشی با فرکانسهای مختلف است. آنالیز فرکانسی که به آن آنالیز FFT یا اسپکتروم نیز می گویند، یک فرآیند پردازش سیگنال است که به کمک آن محتوای فرکانسی سیگنال ارتعاشی به دست می آید. در منحنی های FFT، محور افقی فرکانس و محور عمودی دامنه ارتعاش را نشان می دهد. همانطور که گفته شد، در بسیاری از عیوب، فرکانس ارتعاشات ایجاد شده با دور ماشین ارتباط دارد و در واقع هارمونیکها و یا به عبارت دیگر مضارب صحیحی از دور ماشین در منحنی FFT دیده می شود. این مضارب را به شکل 1xRPM، 2xRPM، 3xRPM و . . . نشان می دهند.
 
جداول زیادی وجود دارد که مشخصات فرکانسی عیوب رایج را بیان نموده که یک نمونه ساده شده از این جداول را در زیر می بینید. ردیف اول نوع عیب، ردیف دوم فرکانسهای مربوطه و ردیف سوم جهتی که ارتعاشات در آن بالاتر است را نشان می دهد.

 

 

 

نوع عیب	فرکانس عیب و ارتباط آن با دور ماشین	جهت غالب و رفتار دامنه ارتعاشات
نامیزانی جرمی (Unbalance)	1 x RPM	شعاعی – ارتعاشات با دامنه ثابت
شفت خمیده	1 x RPM (and 2 x RPM)	ارتعاشات بالا در جهت محوری
خرابی بیرینگهای غلتشی (Rolling Element Bearing)	فرکانسهای چهارگانه بیرینگهای غلتشی	اثر نامحسوس بر روی دامنه کلی ارتعاش
سایش بیرینگهای لغزشی (Journal Bearing)	1 x RPM	شعاعی
ناهمراستایی کوپلینگ (Misalignment)	1~3 x RPM	ارتعاش Radial بالا برای ناهم محوری offset و ارتعاشات Axial بالا برای ناهم محوری Angular
خرابی تسمه	1~3 x Belt RPM	ارتعاشات بالا در جهت اتصال مرکز دو پولی
Oil Whirl	0.42~0.48 x RPM	ارتعاشات ناپایدار در جهت شعاعی
اشکالات چرخ دنده ها	فرکانس درگیری چرخ دنده ها (GMF)	با توجه به جهت بار غالب چرخ دنده (شعاعی یا محوری) تعیین می شود.
لقی مکانیکی ساختاری	1 x RPM
تشدید یا رزونانس	فرکانسهای خاص  هر سیستم	ارتعاشات با دامنه بسیار بالا