نام فایل : آنالیز ارتعاشات

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 25

حجم : 3 مگابایت

بنام خدا
آنالیز ارتعاشات
مقدمه
علم ارتعاشات (مشتمل بر اندازه‏گیری و تحلیل ارتعاش) کاربردهای زیادی در صنعت دارد که برخی از آن‏ها عبارتند از:
طراحی دینامیکی ماشین‏آلات و سازه‏ها (تحلیل روتور دینامیک و آنالیز مودال)
تست‏های کنترل کیفیت
تست پذیرش تجهیزات پس از نصب
طراحی سیستم‏های کنترل و ایزوله کردن ارتعاشات
پایش وضعیت، حفاظت فنی و عیب‏یابی ماشین‏آلات
مفاهیم اولیه ارتعاشات و حرکت ارتعاشی
ارتعاشات چیست؟
لرزش یا ارتعاشات مکانیکی، نوعی از حرکت‏های سیستم‏های دینامیکی هستند که به شکل نوسانی صورت می‏پذیرند و این عمل در یک بازه زمانی تکرار می‏شود.
این نوع حرکت را در ساده‏ترین شکل می‏توان با یک وزنه و یک فنر شبیه‏سازی کرد. با تغییر مکان اولیه وزنه متصل به فنر و رها کردن آن، حرکت نوسانی رخ می‏دهد که می‏توان دامنه آن را به کمک یک تابع سینوسی بیان نمود.

مفاهیم اولیه ارتعاشات و حرکت ارتعاشی
مشخصه‏های مهم حرکت ارتعاشی عبارتند از:
دامنه که معیاری از شدت ارتعاش است.
فرکانس که معیاری از نرخ حرکت در واحد زمان است.
فاز که توالی حرکت را نسبت به یک مرجع مشخص می‏سنجد.
به طور کلی، دامنه هر موج سینوسی را به سه شکل می‏توان تعیین کرد:
مقدار صفر تا پیک (0-Peak)
مقدار پیک تا پیک (Peak-Peak)
مقدار مؤثر (مقدار rms)
مفاهیم اولیه ارتعاشات و حرکت ارتعاشی
پریود زمانی حرکت، بازه زمانی است که سیستم، سیکل ارتعاشی خود را تکرار می‏کند.
فرکانس ارتعاشات، درواقع عکس پریود زمانی است. معمولاً فرکانس را با واحدی به نام هرتز اندازه‏گیری می‏کنند.
فاز، همیشه نسبت به یک مرجع سنجیده می‏شود و توالی حرکت را نسبت به آن نشان می دهد. معمولاً واحد فاز درجه است.
آنالیز ارتعاشات و پایش وضعیت در ماشین‏آلات دوار
به طور کلی، دو نوع نیروی استاتیکی و دینامیکی در ماشین‏آلات وجود دارد.
نیروهای ارتعاش‏زا از نوع نیروهای دینامیکی هستند که بر اثر وجود کاستی‏هایی در ماشین ایجاد می‏شوند.
برخی از زمینه‏های بروز کاستی (انحراف از حالت ایده‏آل) عبارتند از:
محدودیت‏های طراحی
محدودیت‏های ساخت
اشکال در نصب اولیه
اشکال در بهره‏برداری
بروز اشکالات در حین تعمیرات
آنالیز ارتعاشات و پایش وضعیت در ماشین‏آلات دوار
از آن‏جایی‏که رسیدن به حالت ایده‏آل امکان‏پذیر نیست، همیشه تا حدی لرزش و ارتعاش در ماشین‏آلات وجود دارد که مجاز شمرده می شوند. اما با گذشت زمان و بر اثر بروز اشکالات بعدی، ممکن است میزان ارتعاشات نسبت به حد مجاز افزایش یابد که با آنالیز ارتعاشات و انجام اقدامات اصلاحی مناسب، می‏توان وضعیت را به حالت قبل برگرداند.
رابطه زیر میزان ارتعاش ماشین را تعیین می‏کند:

Vibration = Vibratory Force / Impedance
مقاومت مکانیکی / نیروی ارتعاشی ₌ ارتعاش
آنالیز ارتعاشات و پایش وضعیت در ماشین‏آلات دوار
نیروهای ارتعاش‏زا در داخل ماشین و معمولاً در سیستم روتور (بخش در حال دوران ماشین) تولید می شوند. امپدانس یا مقاومت مکانیکی از مشخصات هر سیستم مکانیکی است و مسیر انتقال ارتعاش را توصیف می‏کند.
ارتعاشاتی که معمولاً از روی استاتور (بخش ساکن ماشین) اندازه گیری می شود، تحت تأثیر دو پارامتر فوق است.
حال دو پارامتر فوق؛ یعنی نیروهای ارتعاش‏زا و امپدانس را جداگانه بررسی می‏کنیم.
آنالیز ارتعاشات و پایش وضعیت در ماشین‏آلات دوار
برخی از عوامل ایجاد نیروهای ارتعاش‏زا در ماشین‏آلات، عبارتند از:
عدم تعادل و توازن ماشین
سایش اجزا و قطعات
نیروهای آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
نیروهای الکترومغناطیسی
تماس قطعات متحرک و ثابت
اصطکاک
آنالیز ارتعاشات و پایش وضعیت در ماشین‏آلات دوار
امپدانس (مقاومت مکانیکی در برابر حرکت) سه مؤلفه دارد که عبارتند از:
جرم
سفتی
میرایی
برخی عوامل بدون این‏که از خود نیرویی تولید کنند، تنها از طریق تأثیر بر امپدانس، منجر به تشدید ارتعاش می شوند. مهم‏ترین این عوامل عبارتند از:
لقی مکانیکی
تحریک فرکانس‏های طبیعی اجزا (رزونانس)
ضعف در فونداسیون و یا شاسی ماشین‏آلات
ضعیف بودن سازه
ارتعاشات به عنوان مشخص‏کننده وضعیت تجهیز
ارتعاشات هر تجهیز دوار (چه از نظر دامنه و چه از نظر سایر مشخصات ارتعاش) ارتباط مستقیمی با وضعیت آن دارد و هرگونه تغییر در وضعیت تجهیز (هر چند جزیی) با تغییر در وضعیت ارتعاشات آن تجهیز همراه خواهد بود.
منظور از تغییر وضعیت تجهیز، تغییر در شرایط بهره‏برداری تجهیز، بروز اشکال (مکانیکی، الکتریکی و غیره) در تجهیز، تغییر بار وارد بر تجهیز و موارد دیگر می‏باشد.
بنابراین، اندازه‏گیری و تحلیل ارتعاشات یکی از تکنیک‏های اصلی برای پایش وضعیت تجهیزات و ماشین‏آلات دوار به شمار می‏رود.
برخي عیوب قابل شناسایی از طریق آنالیز ارتعاشات
نامیزانی جرمی
....