Vibratsiooniefektide intensiivsus sõltub sagedusest. Selle tulemusena jagatakse kogu vibratsioonisageduste vahemik segmentideks (sagedusribadeks) ja vibratsioonitasemed määratakse igale sagedusalale eraldi. Vibratsiooniohutuse hindamisel võetakse standardsagedusribadeks oktaaviribad, milles ülemiste piirsageduste ja alumiste sageduste suhe on võrdne 2-ga. Iga oktaaviriba tähistatakse tavaliselt selle piirsageduste geomeetrilise keskmise väärtusega.
Siin f min – madalam ja f max – ülemine piirsagedus (Hz).
Vibratsiooni tundlikkuse astet hinnatakse vastavalt Weber-Fechneri seadusele logaritmilise suhtelise väärtusega - vibratsiooni kiiruse tasemega. L v detsibellides.
Siin V- vibratsioonikiiruse efektiivne ruutkeskväärtus, m/s; V 0 - lävivibratsiooni kiirus võrdub 5*10 -8 m/s.
Vibratsiooni kiiruse ruutkeskmine väärtus on ligikaudu 1,4 korda väiksem kui amplituudi väärtus.
Võttes arvesse vibratsiooni kiiruse ja vibratsioonikiirenduse vahelist seost, saab Weber-Fechneri seadust rakendada ka vibratsioonitundlikkuse astme hindamiseks vibratsioonikiirenduse taseme abil.
Siin A- vibratsioonikiirenduse praegune ruutkeskväärtus, m/s; A 0 - lävivibratsiooni kiirendus, mis võrdub 3*10 -4 m/s.
Masinate ja mehhanismide vibratsioonid on keerulised võnked, mida saab esitada harmooniliste võnkumiste summana. Vibratsiooni, nagu ka müra, iseloomustab spekter oktaavi sagedusribades, mida saab esitada graafiliselt.
Vibratsiooni klassifikatsioon
Inimesele edastamise meetodi järgi jaguneb vibratsioon kahte rühma.
1. Üldine, mis mõjutab istuva või seisva inimese keha ja on hinnatud oktaaviribades f= 2, 4, 8, 16, 31,5; 63 Hz.
2. Lokaalne, mis edastatakse käte kaudu sagedustel f = 8, 16, 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000 Hz.
Sõltuvalt esinemise allikast jaguneb vibratsioon kolme kategooriasse:
1. Transport (liikuvad sõidukid maas).
2. Transport ja tehnoloogiline (kraanad, laadurid).
3. Tehnoloogiline (töökohad).
Toime kestuse alusel jaguneb vibratsioon järgmistesse kategooriatesse.
1. Pidev. Siin muutub kontrollitava parameetri väärtus vaatlusperioodi jooksul mitte rohkem kui kaks korda;
2. Tujukas. Siin muutub kontrollitava parameetri väärtus vähemalt 10-minutilise vaatlusaja jooksul rohkem kui 2 korda, mõõdetuna ajakonstandiga 1 s.
Mittekonstantne vibratsioon võib olla võnkuv, katkendlik ja impulsiivne.
2.8. Vibratsioon. Vibratsiooni mõju inimesele ja selle reguleerimine
Kõrge vibratsioonitasemega kokkupuutel tekivad kehas valulikud aistingud ja patoloogilised muutused.
1. Valulikud aistingud on põhjustatud siseorganite resonantsist, valu ilmneb alaseljas ja lokaalse vibratsiooniga - veresoonte spasm, sõrmede ja käte tuimus.
2. Pikaajalisel kokkupuutel vibratsiooniga võib tekkida vibratsioonihaigus, mille raske staadium on ravimatu. Vibratsioon mõjutab negatiivselt kesknärvisüsteemi, põhjustades peavalu, peapööritust, südame talitlushäireid ja vestibulaarseid häireid.
Vibratsioonihaiguse manifestatsioonil on kolm etappi: esialgne (I staadium), mõõdukalt väljendunud (II staadium) ja raske (III staadium).
Vibratsioonihaigus kuulub haiguste rühma, mille efektiivne ravi on võimalik alles algstaadiumis. Kahjustatud funktsioonide taastamine toimub väga aeglaselt ja eriti rasketel juhtudel tekivad kehas pöördumatud muutused, mis põhjustavad puude.
Tabel 2.3.
Vibratsiooni negatiivne mõju inimesele
|
Muutuste tüübid kehas |
Muutuse sümptomid |
Vibratsiooni tulemused |
|
Funktsionaalne Füsioloogilised |
Suurenenud väsimus Suurenenud motoorne reaktsiooniaeg Suurenenud visuaalne reaktsiooniaeg Vestibulaarsete reaktsioonide ja liigutuste koordineerimise rikkumine Närvihaiguste areng Kardiovaskulaarsüsteemi funktsioonide rikkumine Lihas-skeleti süsteemi talitlushäired Lihaskoe ja liigeste kahjustus Sisemise sekretsiooni organite talitlushäired Suguelundite talitlushäired |
Tööviljakuse ja töö kvaliteedi langus Vibratsioonihaiguse esinemine |
On olemas tehnilised ja hügieenilised vibratsioonistandardid.
Tehniline standardimine kehtestab masinate vibratsiooniomaduste vastuvõetavad väärtused. Hügieenilise standardimise aluseks on inimeste tervise kriteeriumid vibratsiooniga kokkupuutel, võttes arvesse töö intensiivsust ja raskust.
Operaatori vibratsioonikoormuse normaliseeritud näitajad töökohtadel tööprotsessi ajal on järgmised.
1) pideva vibratsiooniga - kontrollitava parameetri spektraal- või sageduskorrigeeritud väärtused;
2) ebastabiilse vibratsiooni korral - vibratsioonidoosi väärtus või samaväärne kontrollitava parameetri korrigeeritud väärtus.
Jälgitava parameetri sageduskorrigeeritud väärtus U määratakse järgmise valemiga:
.
Siin U i – kontrollitava parameetri keskmine ruutväärtus (vibratsiooni kiirus või vibratsioonikiirendus) tollides i sagedusala; n – sagedusribade arv normaliseeritud vahemikus; k i– kaalukoefitsient i- sagedusriba kontrollitava parameetri ruutkeskmise väärtuse jaoks (määratud GOST ja SN).
Vibratsiooni annus D
.
Siin U(t) – jälgitava parameetri sageduskorrigeeritud väärtus ajahetkel t;T- vibratsiooni kokkupuute aeg.
Samaväärne korrigeeritud väärtus U ekv määratakse järgmise valemiga:
.
Vähendage vibratsiooni
Vibratsiooni vähendamise vahendite klassifikatsioon
1. Vibratsiooni vähendamine allikas. Neid vahendeid kasutatakse masina projekteerimise ja ehitamise ajal. Nende hulka kuuluvad: joondamine, dünaamiline tasakaalustamine, häirivate mõjude olemuse muutmine.
2. Organisatsioonilised ja tehnilised meetmed, mis hõlmavad vibratsiooniga kokkupuute aja vähendamist kaugjuhtimispuldi abil, tööpäeva lühendamist ja tööpauside võtmist.
3. Kollektiivsed kaitsevahendid: mehhanismide ja töökohtade vibratsiooni isoleerivad kinnitused, dünaamiline vibratsioonisummutus, summutus.
4. Isikukaitsevahendid: vibratsioonikindlad kindad ja jalanõud.
Vibratsiooni vähendamiseks kasutatakse kummist, vedru- või pneumaatilisi vibratsiooniisolaatoreid, mis vähendavad masinalt vundamendile ülekantavat dünaamilist jõudu.
Vibratsiooniisolatsiooni efektiivsus L meeleolu(dB) on vibratsioonitasemete erinevus vundamendil kõvaga N ja(dB) ja elastne N el(dB) masina paigaldamine.
Vibratsiooniisolaatorite valikul lahendatakse kaks ülesannet: kõrge vibratsiooniisolatsiooni saavutamine ja süsteemi töökindluse tagamine.
Joonis 2.16.
Vibratsiooniisolatsiooni taseme sõltuvus
süsteemi vabade ja sunnitud võnkumiste sageduste suhte kohta
Kui vaba vibratsiooni sagedus väheneb, suureneb vibratsiooni isolatsioon.
F 0 ,f V– vabade ja sunnitud vibratsioonide sagedused, Hz.
Masina paigaldamisel kummist vibratsiooniisolaatoritele on see tavaliselt f 0 =20-50 Hz ja vedrude puhul - f 0 =2-6 Hz, seetõttu on vedruvibratsiooniisolaatorite kasutegur suurem kui kummist, eriti madala ja keskmise sageduse vahemikus.
Millal 
tekib resonantsi fenomen. Sellest tulenevalt peab vibratsiooniisolaatorite paigaldamisele eelnema nende efektiivsuse arvutamise etapp.
Vibratsiooniisolatsiooni kvaliteeti hinnatakse vibratsiooniisolatsiooni ülekandeteguri järgi . Koefitsient tähistab vibratsiooni nihke amplituudi suhet S O(vibratsiooni kiirus V O, vibratsiooni kiirendus A O) kaitstud objektist harmoonilise vibratsiooni ajal ergutusallika sama suuruse amplituudini.
.
Siin f c – edasiviiva jõu sagedus; f o on süsteemi loomulike vibratsioonide sagedus vibratsiooniisolaatoritel.
Süsteemi loomuliku vibratsiooni sagedus vibratsiooniisolaatoritel määratakse järgmise valemiga:
.
Siin x St – vibratsiooniallika (vibratsiooniisolatsiooniga masin) staatiline nihe (sette) vibratsiooniisolaatoritel gravitatsiooni (cm) mõjul.
Vibratsiooniisolaatorid vähendavad vibratsiooni, kui 
.
Lisaks koefitsiendile vibratsiooniisolatsiooni saab hinnata järgmise logaritmilise valemi abil vibratsiooniisolatsioon L:
.
See valem on Weber-Fechneri seaduse erijuhtum.
2.9. Elektromagnetiline kiirgus
Elektromagnetiliste võnkumiste sagedusspekter ulatub 10 21 Hz-ni. See on jagatud mitteioniseerivaks ja ioniseerivaks kiirguseks.
Mitteioniseeriv kiirgus hõlmab infrapuna-, nähtav- (valgus-), ultraviolett- ja laserkiirgust. Hügieenipraktikas hõlmab see ka elektri- ja magnetvälju.
Elektromagnetväljade allikad võivad olla looduslikud ja inimtekkelised.
Looduslike allikate hulka kuuluvad atmosfääri elekter, päikesekiirgus, Maa elektri- ja magnetväljad jne.
Tehislike allikate hulka kuuluvad trafod, elektrimootorid, televisiooniseadmed, elektriliinid, arvutid, mobiiltelefonid jne.
Tavaliselt arvestatakse nn tööstusliku sagedusega (50 Hz) elektri- ja magnetvälju.
Elektromagnetvälja levimisprotsess on laine iseloomuga, samas kui ruumi igas punktis toimuvad elektrilise intensiivsusega harmoonilised võnkumised. E ja magnetiline H väljad. Vektor E Ja H vastastikku risti.
Lainepikkus λ (m) on seotud vibratsiooni levimise kiirusega Koos(m/s) ja sagedus f(Hz) suhe:
.
Siin Koos=3*10 8 m/s – elektromagnetlainete levimise kiirus õhus.
Energiavoo liikumissuuna määrab Umov-Pointing vektor - 
.
.
EMF põhjustab inimkoe suurenenud kuumenemist ja kui termoregulatsioonimehhanism ei suuda selle nähtusega toime tulla, on võimalik kehatemperatuuri tõus. Soojuslävi on 100W/m2. . Kuumusega kokkupuude on kõige ohtlikum ajule, silmadele, neerudele ja sooltele. Kiirgus võib põhjustada silmaläätse hägustumist (kae).
EMF-i mõjul muutuvad kudedes mikroprotsessid, nõrgeneb valkude ainevahetuse aktiivsus, pidurduvad refleksid, langeb vererõhk ning selle tagajärjel - peavalud, õhupuudus, unehäired.
Pideva tööga kroonilise kokkupuute tingimustes EMF-iga, mis ületab lubatud piirmäära, tekivad närvi-, kardiovaskulaar- ja hingamissüsteemide, seedetrakti talitlushäired ning muutused veres. Valdavalt lokaalsel kokkupuutel võivad ilmneda sügelevad aistingud, naha kahvatus ja tsüanoos, naha turse ja pigistustunne.
EMR-ga kokkupuude on eriti kahjulik vähearenenud veresoonkonna või ebapiisava vereringega kudedele (silmad, aju, neerud, magu, sapipõis ja põis).
Tööstusliku sagedusega EMF normaliseerimine toimub vastavalt EMF-i maksimaalsetele lubatud pingetasemetele sagedusega 50 Hz, sõltuvalt selles viibitud ajast. Määrust reguleerivad "Tööstusliku sagedusega elektriväljadega kokkupuute tingimustes töötamise sanitaarstandardid ja reeglid" ja GOST elektrivälja kohta, samuti SanPiN sagedusega 50 Hz vahelduva magnetvälja kohta tootmistingimustes.
Standardid kehtestavad lubatud pinge väärtused E(v/m) raadiosagedusalas (3*10 4 -3*10 8 Hz) olenevalt säriajast eraldi professionaalseks ja mitteprofessionaalseks tegevuseks ning mikrolainealas intensiivsus normaliseerub. I(W/m2), mis on arvuliselt võrdne Umov-Pointing vektori mooduliga 
.
Elektriväljas kuni 5 kV/m kaasa arvatud viibimine on lubatud kogu tööpäeva jooksul. Lubatud viibimisaeg tundides elektriväljas pingega 5-20 kV/m arvutatakse järgmise valemi abil:
.
Lubatud viibimist ED-s saab rakendada üks kord või osade kaupa kogu tööpäeva jooksul. Ülejäänud aja jooksul ei tohiks EF-pinge ületada 5 kV/m. Kui ED-pinge on 20-25 kV/m, ei tohiks ED-s viibimise aeg ületada 10 minutit. Tööpäeva jooksul. Elektrivälja maksimaalseks lubatud pingeks on seatud 25 kV/m.
Maksimaalsed lubatud EP väärtused ( E enne) MP ( H enne) sagedusvahemikus 60 kHz-300 MHz töökohtadel on seatud lähtudes lubatud energiakoormusest ja kokkupuuteajast.
Neid saab määrata järgmiste valemite abil:
,
Kus 
– energiakoormuse maksimaalsed lubatud väärtused tööpäeva jooksul.
EMR-i mõju aste ja olemus kehale määratakse energiavoo tiheduse, kiirguse sageduse, kokkupuute kestuse, kiiritusrežiimi, kiiritava pinna suuruse, keha individuaalsete omaduste ja sellega seotud tegurite olemasolu järgi.
Elektrostaatilise välja (staatiline elekter) mõju inimesele on seotud nõrga voolu (mitu mikroamprit) läbivooluga inimest. Sel juhul ei ole elektrivigastusi, kuid refleksreaktsioon voolule võib põhjustada mehaanilisi vigastusi, kukkumist jne.
Kesknärvisüsteem, kardiovaskulaarsüsteem ja analüsaatorid on ESP suhtes kõige tundlikumad. ESP mõju võib väljenduda ärrituvuses, peavaludes, unehäiretes jne. Samuti on täheldatud omapäraseid "foobiaid", mis on põhjustatud eritise hirmust.
Inimeste elektromagnetkiirguse eest kaitsmise meetodite klassifikatsioon
1. Professionaalne meditsiiniline valik. Alla 18-aastased isikud, samuti vere-, südame-veresoonkonna- või silmahaigustega isikud ei tohi töötada elektromagnetkiirguse seadmetega.
2. Organisatsioonilised meetmed: kaitse aja ja vahemaa järgi; ohutusmärgid.
3. Tehnilised vahendid, mille eesmärk on vähendada EMF taset vastuvõetavate väärtusteni (peegeldavad ja neelavad ekraanid, lamedad, võrk, kest).
4. Isikukaitsevahendid (kombinesoonid, kapuutsid, metalliseeritud riidest hommikumantlid, pooljuhtplekiga kaetud läätsedega spetsiaalsed prillid).
Töötajate kaitsmine raadiosagedus- ja mikrolainekiirguse eest
Raadiosagedusvahemik: 3*10 4 -3*10 8 Hz.
Ülikõrge sagedusvahemik: 3*10 8 -3*10 12 Hz.
1. Elektromagnetkiirguse intensiivsus I(W/m2) toiteallikast R ist(W) väheneb kauguse suurenedes R oleneb:
.
Seetõttu peaks operaatori töökoht asuma allikast võimalikult kaugel.
2. Peegeldavad ekraanid on valmistatud kõrge juhtivusega metallidest: vask, alumiinium, messing, teras. EMF loob ekraanil nn. Foucault voolud, mis indutseerivad selles sekundaarse välja, takistades esmase välja tungimist ekraani materjali. Varjestuse efektiivsus L(dB) määratakse järgmise valemiga:
.
Siin I,I 1 – EMF-i intensiivsus ilma ekraanita ja ekraaniga; L= 50–100 dB.
3. Mõnikord kasutatakse EMI varjestamiseks metallvõrke. Võrgusõelad on vähem tõhusad kui täisekraanid. Neid kasutatakse siis, kui on vaja vähendada intensiivsust (võimsusvoo tihedust) 20–30 dB (100–1000 korda).
4. Neelavad ekraanid on valmistatud kiirgust neelavatest materjalidest (kumm, vahtkumm, kiudpuit).
5. Mitmekihilised ekraanid koosnevad järjestikku vahelduvatest mittemagnetilistest ja magnetilistest kihtidest. Selle tulemusena tekivad mitmed lainete peegeldused, mis toob kaasa kõrge varjestuse efektiivsuse.
Arvuti on viimasel ajal muutunud kõige levinumaks elektromagnetilise kiirguse allikaks kodus ja tööl.
Arvuti negatiivse mõju inimesele on tuvastatud järgmised tegurid: staatilised koormused; silmade koormus; hüpodünaamia (kehafunktsioonide häired piiratud motoorse aktiivsuse, lihaste kontraktsioonide tugevuse vähenemise tõttu); elektromagnetiline kiirgus; elektriväljad; psühholoogiline stress.
Sanitaarstandardid määravad elektri- ja magnetvälja tugevuse piirväärtused arvutiga töötamisel.
Inimestele, kes töötavad regulaarselt arvutiga, on kehtestatud järgmised töö kestused.
Arvutiga töötamise kestus ilma katkestusteta ei ületa 2 tundi.
Õpetajate arvutitega töötamise kestus ei ületa 4 tundi päevas.
Õpilaste arvutites töötamise kestus ei ületa 3 tundi päevas.
Sel juhul ei tohiks minimaalne kaugus silmade ja ekraani vahel olla väiksem kui 50 cm.
Kui kehtestatud nõudeid rikutakse, ilmnevad järgmised haigused.
1. Nägemisorganite haigused – 60%.
2. Südame-veresoonkonna haigused – 60%.
3. Maohaigused – 40%.
4. Nahahaigused – 10%.
5. Arvutihaigus (operaatori stressi sündroom) – 30%.
Peamised vibratsiooniparameetrid, mida mõõdetakse dünaamiliste masinate tehnilise seisukorra hindamiseks vastavalt standardile GOST ISO 10816-1, on vibratsiooni kiirus, vibratsiooni nihe ja vibratsiooni kiirendus. Kõik teavad, et SI-süsteemis on kiiruse mõõtühikud [m/s], nihe - [m] ja kiirendus - [m/s2]. Dünaamiliste masinate vibratsiooni korral aktsepteeritakse vibratsiooni mõõtmise ühikutena järgmisi vibratsiooniparameetrite suurusjärke:
- vibratsiooninihe (span) – [µm] (mikron);
- vibratsiooni kiirus (RMS ehk amplituud (tipp)) – [mm/s] või [m/s];
- vibratsioonikiirendus (RMS ehk amplituud (tipp)) – [m/s 2 ] või g, kus g on raskuskiirendus (g=9,81 m/s 2).
Vibratsioonikiirendus, vibratsiooni kiirus ja vibratsiooni nihe on omavahel seotud suurused ja näiteks teades vibratsiooni nihke funktsiooni, saab liikuda ühekordse diferentseerimise teel vibratsioonikiiruse funktsioonini, topeltdiferentseerimisel aga vibratsioonikiirenduse funktsioonini. Tõsi on ka vastupidine: vibratsioonikiirenduse funktsiooni ühekordse integreerimisega saame vibratsiooni kiiruse funktsiooni ja kahekordse integreerimisega vibratsiooni nihke funktsiooni.
Praktikas kaasneb diferentseerimisprotsessiga suur müra tõus, mistõttu seda praktiliselt ei kasutata. Integratsioon, vastupidi, edastab lainekuju väga täpselt ja seda on lihtne rakendada lihtsate elektriahelate abil. Just see asjaolu seletab kiirendusmõõturite (vibratsioonikiirendusmõõturite) laialdast kasutamist peamiste vibratsioonianduritena.
Vibratsiooni kiirus (V - kiirus), vibratsioonikiirendus (A - kiirendus), vibratsiooni nihe (D - nihe) on seotud järgmiste seostega:
Nagu ülaltoodud valemitest näha, on madala sagedusega piirkonnas vibratsiooni nihke suurus märkimisväärne ja kõrge sagedusega piirkonnas on vibratsioonikiirendus märkimisväärne, madala sagedusega piirkonnas aga nõrgeneb. See on väga selgelt nähtav, kui võrrelda vibratsioonianalüsaatori BALTECH VP-3470-Ex sama signaali vibratsiooni nihke, vibratsiooni kiirenduse ja vibratsiooni kiiruse graafikutel (vt joonis 1):
 |
 |
 |
| Vibratsiooni liikumine | Vibratsiooni kiirus | Vibratsiooni kiirendus |
Joonis 1 Vibratsiooni nihke spektrid (S), vibratsiooni kiirus (V) ja vibratsioonikiirendus (A)
Jooniselt 1 on näha, et vibratsiooninihke graafikut kasutades ei ole kõrgsageduspiirkonnas praktiliselt mingit kasulikku infot ja sarnaselt vibratsioonikiirenduse graafikuga: hea infosisaldusega kõrgsageduspiirkonnas ja minimaalselt teave madalsagedusalas. Vibratsioonikiiruse graafik on enam-vähem ühtlane ja sobib kõige paremini enamiku standardsete masinate vibratsioonidiagnostikaks. Siiski on olukordi, kus vibratsiooni nihke või võnkekiirenduse graafik võib olla ühtlasem ja üldiselt valitakse alati see vibratsiooniparameeter, mis on kogu sagedusvahemikus kõige ühtlasem.
Mis tahes standardse vibratsiooniparameetri (vibratsiooni kiirus, vibratsiooni kiirendus, vibratsiooni nihe) võimalike väärtuste suure hajumise tõttu aktsepteeritakse vibratsiooni mõõtühikuna ka detsibelli (dB), mis on määratletud järgmiselt:
L= 20 lg (U/Uo), kus L on signaali tase dB-des; U on vibratsioonitase kiirenduse, kiiruse või nihke tavaühikutes; Uo on võrdlustase, mis vastab 0 dB-le. Detsibelli kasutuselevõttu vibratsiooni mõõtühikuna illustreerib hästi tabel 1 detsibellide taseme muutuse ja vibratsiooniparameetri vastava amplituudi muutuse vahelisest vastavusest:
Tabel 1. Vibratsioonitaseme muutus detsibellides 
Näitena esitame vibratsiooni kiiruse (dB) ja selle amplituudi standardühikutes (mm/s) vastavuse tabeli 2:
Vibratsioonimõõteseadmete hõlpsaks kasutamiseks soovitame läbida täiendõppekursus TOR-103 “Vibratsioonidiagnostika alused. Vibratsiooni mõõtühikud" meie ettevõtte õppekeskuses Peterburis, Astanas või Lübeckis (Saksamaa).
Esmakordselt võib mis tahes töötavat masinat pidada keerukaks võnkesüsteemiks, millel on komplekssed vibratsiooniparameetrid, millel on keeruline kuju ja spektraalne koostis. Reeglina sisaldab vibratsioonisignaal harmoonilisi, kvaasiharmoonilisi ja juhuslikke komponente. Perioodiliselt korduvaid (harmooniline ja kvaasiharmooniline) vibratsioonikomponente saab kujutada lihtsate erineva sageduse ja amplituudiga harmooniliste võnkumiste kogumina ning nende jaoks saab täpselt määrata tekkiva amplituudi, ulatuse ja muud vibratsiooniparameetrid. Kuid juhusliku vibratsiooni korral on pika aja jooksul proovi põhjal võimalik määrata ainult integraalsed (keskmised) väärtused.
- Lihtsamad harmoonilised võnked
Joonis 1 Näited kõige lihtsamatest võnkesüsteemidest
Joonis 2 Vibratsiooni nihke ja aja graafik harmooniliste vibratsioonide ajal.
Harmoonilised võnkumised kirjeldatakse siinuse seaduse järgi: x=A*sin(ωt+φ 0) Kus: x – hetke koordinaat; A – võnkumiste amplituud; ω – tsükliline (nurk)sagedus; t- aeg; φ 0 -esialgne faas. Siis hetkekiirus v v=ẋ=Aωcos(ωt+φ 0) Ja hetkkiirendus a a=ẋ=-Aω 2 sin(ωt+φ 0) Nagu näete, on vibratsiooniparameetrid üksteisest sõltuvad suurused ja nende vahelise ülemineku saab läbi viia diferentseerimis- või integreerimisoperatsioonidega. Vibratsiooniparameetrite seose füüsikalist tähendust saab tõlgendada järgmiselt: vibratsiooni nihe iseloomustab objekti deformatsiooni suurust, vibratsiooni kiirus peegeldab väsimustugevuse astet ja vibratsioonikiirenduse abil saab hinnata sellele mõjuvate vibratsioonijõudude suurust. objekti. Tulenevalt asjaolust, et signaali diferentseerimise tööga kaasneb kõrge müratase ja integreerimine on sellest ebameeldivast asjaolust vaba, kasutatakse dünaamiliste masinate seire- ja vibratsioonidiagnostika praktikas integreerivate seadmetega ühendatud kiirendusmõõtureid (kiirendusandureid). kõige sagedamini kasutatav.
- Vibratsiooni mõõtühikud
Joon.3 Vibratsiooni amplituudi karakteristikud
Sel juhul on vibratsiooni parameetrite jälgimine võimalik järgmiste vibratsiooni amplituudi karakteristikute abil (joonis 3):
- Peak – maksimaalne vibratsiooni amplituud A ;
- Peak-to-peak (Peak-Peak) – positiivsete ja negatiivsete tippude summa. Sinusoidse signaali puhul on tipust tipuni täpselt võrdne kahekordse piigi amplituudiga, kuid üldiselt ei vasta see ajastuse teostuse asümmeetria tõttu tõele. Vibratsiooninihke ulatuse mõõtmist kasutatakse juhul, kui osade nihkumine üksteise suhtes on lubatud mehaaniliste pingete ja tühimike seisukohalt kriitiline;
- Ruutkeskväärtus (RMS), mis võrdub vibratsiooni amplituudi keskmise ruudu ruutjuurega:
RMS väärtus iseloomustab vibratsioonienergiat ja seda kasutatakse juhtudel, kui on vaja hinnata vibratsiooni hävitavat mõju. Siinussignaali korral RMS=A/√2=0,707A. - Keskmine amplituudi väärtus, mida tänapäeval kasutatakse harva. Siinkohal märgime lihtsalt, et harmoonilise signaali keskmine väärtus on võrdne 0,637 A ja vastavalt vähem kui RMS väärtus.
Nagu tabelist 1 näha, vastab mõõdetud parameetri amplituudi kahekordistamine, sõltumata selle algväärtusest, taseme muutusele 6 dB ja skaalal nullist 100 dB-ni on võimalik “sobitada” piike, mis erinevad üksteisest 100 tuhande võrra. Seega võimaldab logaritmilise skaala kasutamine dB-des visuaalselt uurida mõlemat suure amplituudiga vibratsioonikomponenti ühel graafikul ja mitte kaotada silmist madala amplituudiga komponente, mis sageli kannavad kasulikku diagnostilist teavet. - Vibratsioonikiirenduse, vibratsiooni kiiruse või vibratsiooni nihke mõõtmine – kumb on parem?
Joonis 4 Vibratsioonikiiruse, vibratsiooni nihke (vibratsiooninihe) ja vibratsioonikiirenduse sageduskarakteristikud
Nagu näete, on selles sagedusvahemikus vibratsiooni kiirus kõige ühtlasem. Kuid isegi mõnede vibratsioonikontrolli probleemide lahendamiseks on vaja mõõtmisi läbi viia laiendatud sagedusvahemikus. Ja sel juhul mõõdetakse vibratsiooni nihet madala sagedusega vahemikus (0 kuni 300 Hz) ja vibratsiooni kiirendust mõõdetakse kõrgsagedusalas (üle 1000 Hz). Mis puudutab masinate vibratsioonidiagnostikat, siis enamik defekte avaldub juhusliku kõrgsagedusliku (HF) vibratsiooni ergastamisel vahemikus kuni 20-30 kHz, mistõttu vibratsioonidiagnostikas lisaks vibratsioonikiiruse mõõtmisele standardses sagedusalas. (kuni 1000 Hz), vibratsioonikiirendust mõõdetakse laiendatud sagedusvahemikus (kuni 10-20 kHz).
- Vibratsiooniandurid(anna link lehele, kus on artikkel “Vibratsiooniandurid”)
- Vibratsiooni mõõtmise punktid
GOST ISO 10816-1-97
Rühm T34
RIIKIDEVAHELINE STANDARD
Vibratsioon
MASINATE SEISUKORDI JÄLGIMINE VASTAVALT MÕÕTMISTULEMUSTELE
VIBRATSIOON MITTEPÖÖLEVATEL OSADEL
Osa 1. Üldnõuded
Mehaaniline vibratsioon. Masina vibratsiooni hindamine mõõtmiste teel
mittepöörlevatel osadel. Osa 1. Üldjuhised
ISS 17.160
OKP 42 7791
Tutvustuse kuupäev 1999-07-01
Eessõna
1 VÄLJATÖÖTANUD Vene Föderatsiooni poolt
TUTVUSTAS Riikidevahelise Standardi-, Metroloogia- ja Sertifitseerimisnõukogu tehniline sekretariaat
2 VASTU VÕTNUD osariikidevahelise standardimis-, metroloogia- ja sertifitseerimisnõukogu poolt (25. aprilli 1997. aasta protokoll nr 11-97)
Vastuvõtmise poolt hääletasid:
Osariigi nimi | Riikliku standardiasutuse nimi |
Aserbaidžaani Vabariik | Azgosstandart |
Armeenia Vabariik | Armgosstandard |
Valgevene Vabariik | Valgevene riiklik standard |
Kasahstani Vabariik | Kasahstani Vabariigi Gosstandart |
Kõrgõzstani Vabariik | Kõrgõzstani standard |
Moldova Vabariik | Moldova standard |
Venemaa Föderatsioon | Venemaa Gosstandart |
Tadžikistani Vabariik | Tadžikgosstandart |
Türkmenistan | Türkmenistani riiklik peainspektsioon |
Usbekistani Vabariik | Uzgosstandart |
Ukraina | Ukraina riiklik standard |
3 See standard sisaldab rahvusvahelise standardi ISO 10816-1-95 "Vibratsioon – Masinate vibratsiooniseisundi jälgimine mittepöörlevate osade vibratsioonimõõtmise teel – Osa 1: Üldised juhised" täielikku autentset teksti.
4 Vene Föderatsiooni standardimise, metroloogia ja sertifitseerimise riikliku komitee 17. septembri 1998. aasta dekreediga N 353 jõustus juulis Venemaa Föderatsiooni riikliku standardina riikidevaheline standard GOST ISO 10816-1-97. 1, 1999.
5 ESIMEST KORDA TUTVUSTATUD
Sissejuhatus
Sissejuhatus
See standard on viitedokument, mis annab üldised juhised masina staatori komponentide, näiteks laagritugede mehaanilise vibratsiooni mõõtmiseks ja hindamiseks. Nõuded vibratsiooni mõõtmisele ja konkreetset tüüpi masinate seisukorra hindamise kriteeriumid on sätestatud nende masinate standardites, mis on välja töötatud selle standardi alusel.
Paljude masinate puhul on staatori elementide vibratsioonimõõtmise tulemused piisavad, et adekvaatselt hinnata nende töökindluse tingimusi, samuti mõju naabersõlmede tööle. Mõnede masinate, näiteks painduvate rootoritega masinate puhul ei pruugi aga fikseeritud osade vibratsiooni mõõtmisest piisata. Nendel juhtudel tehakse ka pöörlevate rootorite vibratsioonimõõtmisi, st usaldusväärne seire peab põhinema nii staatori kui ka rootori elementide vibratsiooni mõõtmise tulemustel.
Vibratsioonimõõtmiste tulemusi saab kasutada tööseireks, vastuvõtutestimiseks, diagnostilisteks ja analüütilisteks uuringuteks. See standard annab juhised ainult kasutusel oleva vibratsiooni jälgimiseks ja vibratsiooni mõõtmiseks seadmete vastuvõtukatsete ajal.
Standard kasutab kolme peamist vibratsiooniparameetrit: vibratsiooni nihe, vibratsiooni kiirus ja vibratsiooni kiirendus ning sätestab nende piirväärtuste kehtestamise protseduuri. Soovitatud juhiste järgimine peaks enamikul juhtudel tagama seadmete rahuldava töö.
1 KASUTUSALA
See standard kehtestab masina staatorielementidel tehtud mõõtmiste põhjal vibratsiooni oleku määramise ja hindamise üldtingimused ja protseduuri. Üldised hindamiskriteeriumid, mis põhinevad nii vibratsiooniparameetrite tegelike väärtuste kui ka nende muutuste väärtuste mõõtmisel, mis on seotud nii tööjuhtimise kui ka vastuvõtutestiga, tuleks kehtestada, võttes arvesse vajadust tagada järgmised tegurid:
- masina ohutu pidev töö;
- masina vibratsioon ei mõjuta naabermasinate ja -mehhanismide tööd.
See standard kehtib masina enda tekitatud vibratsiooni kohta ja ei kehti väljastpoolt leviva vibratsiooni kohta.
Nurkvibratsiooni see standard ei hõlma.
2 REGULEERIVAD VIITED
See standard kasutab viiteid järgmistele standarditele:
GOST 24346-80 (ST SEV 1926-79) Vibratsioon. Tingimused ja määratlused
GOST 25364-97 Statsionaarsed auruturbiiniseadmed. Võllitugede vibratsiooninormid ja mõõtmiste üldnõuded
GOST ISO 2954-97 Edasi-tagasi ja pöörleva liikumisega masinate vibratsioon. Nõuded mõõteriistadele
3 MÕISTED
Standardis kasutatakse termineid vastavalt standardile GOST 24346.
4 VIBRATSIOONI MÕÕTMINE
4.1 Mõõdetud omadused
4.1.1 Sagedusvahemik
Vibratsioonimõõtmised tuleks läbi viia sagedusvahemikus, mis katab masina sagedusspektri. Sagedusvahemiku laius sõltub masina tüübist (näiteks veerelaagrite terviklikkuse hindamiseks vajalik sagedusvahemik peaks sisaldama kõrgemaid sagedusi kui liugelaagritega masinate puhul). Soovitused teatud tüüpi masinate sagedusvahemiku valimiseks tuleks esitada asjakohastes standardites, näiteks statsionaarsete auruturbiiniseadmete jaoks - GOST 25364-s.
Märkus – Vibratsiooni oleku jälgimine oli varasematel aastatel seotud peamiselt vibratsiooni mõõtmisega fikseeritud sagedusvahemikus 10...1000 Hz ja vibratsioonikiiruse ruutkeskmise väärtuse hindamisega selles vahemikus; nõuded vastavatele mõõteriistadele on toodud standardis GOST ISO 2954. Teatud tüüpi masinate puhul võib siiski olla vajalik mõõtmine erinevas sagedusvahemikus ja muude vibratsiooniparameetritega.
4.1.2 Mõõdetud kogus
Selle standardi eesmärkidest lähtuvalt saab mõõdetud suurusena kasutada ühte järgmistest:
- vibratsiooni nihe mikromeetrites (µm);
- vibratsiooni kiirus, millimeetrites sekundis (mm/s);
- vibratsioonikiirendus meetrites ruudus sekundis (m/s).
Kasutusjärjekorda, kasutusjuhtumeid ja nendele kogustele kehtestatud piiranguid käsitletakse 6. jaos.
Laias sagedusvahemikus mõõdetud vibratsiooni puhul ei ole reeglina lihtsaid seoseid vibratsiooni kiirenduse, vibratsiooni kiiruse ja vibratsiooni nihke vahel, samuti vibratsioonikoguste tipp- ja ruutkeskmiste väärtuste vahel. Selle põhjuste lühianalüüs on toodud lisas A, mis näitab ka mõningaid täpseid seoseid ülaltoodud parameetrite vahel juhuks, kui vibratsiooni sageduskomponendid on teada.
Tuleb selgelt kindlaks määrata, millise vibratsiooniparameetri järgi vibratsiooni olekut hinnatakse: vibratsiooni nihke ulatus, vibratsiooni kiiruse ruutkeskmine väärtus jne.
4.1.3 Vibratsiooniparameetrite väärtused
Teatud asukoha ja mõõtmissuuna vibratsiooniparameetri väärtust mõistetakse punkti 5 nõuetele vastava seadmega tehtud mõõtmiste tulemusena.
Reeglina kasutatakse rootor-tüüpi masinate lairibavibratsiooni jälgimisel hinnangulise parameetrina vibratsioonikiiruse ruutkeskmist väärtust, kuna see on seotud vibratsioonienergiaga. Mõnel juhul on siiski eelistatav kasutada muid parameetreid: need, mis on seotud vibratsiooni nihke või vibratsiooni kiirendusega või tippväärtustega, mitte ruutkeskmise väärtusega. Nendel juhtudel tuleb kasutada muid kriteeriume, mis ei ole alati seotud lihtsate seostega vibratsioonikiiruse keskmiste ruutväärtuste kriteeriumidega.
4.1.4 Vibratsioonitase
Tavaliselt tehakse mõõtmisi erinevates punktides kahes või kolmes vastastikku risti olevas suunas, mis võimaldab saada vibratsiooniparameetrite väärtuste komplekti. Masina vibratsioonitaseme all mõistetakse vibratsiooni maksimaalset väärtust, mis on mõõdetud ühes kindlas punktis või punktide rühmas valitud suundades, teatud tingimustel ja stabiilse töörežiimi korral.
Mitut tüüpi masinate vibratsiooniseisundit saab hinnata ühe mõõtepunkti vibratsioonitaseme järgi. Mõne masina puhul see lähenemisviis siiski ei sobi ja vibratsioonitasemed tuleks määrata sõltumatute mõõtmiste põhjal mitmes punktis.
4.2 Mõõtepunktid
Mõõtmised tuleks teha laagritel, laagrikorpustel või muudel konstruktsioonielementidel, mis reageerivad kõige enam dünaamilistele jõududele ja iseloomustavad masina üldist vibratsiooniseisundit. Mõõtmispunktide paiknemise tüüpilised näited on toodud joonistel 1a-1d.
Joonis 1a – laagritoe mõõtepunktid
Joonis 1b – laagrikorpuse mõõtepunktid
Joonis 1c – Mõõtepunktid väikestel elektrimasinatel
Joonis 1d – mootori mõõtepunktid
Joonis 1d – mõõtepunktid vertikaalselt paigaldatud masinal
Täieliku hinnangu suurte seadmete vibratsiooniseisundi kohta annavad kontrollitud punktides tehtud mõõtmiste tulemused kolmes üksteisega risti olevas suunas, nagu on näidatud joonistel 1a–1e. Reeglina on selline mõõtmiste täielikkus nõutav ainult vastuvõtukatsete puhul. Kasutusel kontrollimisel tehakse tavaliselt üks või kaks mõõtmist radiaalsuunas [tavaliselt horisontaalselt ja/või vertikaalselt]. Lisaks saab teha ka aksiaalse vibratsiooni mõõtmisi, tavaliselt tõukejõu laagri asukohas.
Teatud tüüpi masinate mõõtepunktide asukohad tuleks esitada seda tüüpi masinate asjakohastes standardites.
4.3 Nõuded masina seisukorrale tööjuhtimise ajal
Tööjuhtimist teostatakse ainult masinaga, mis on selle töökohas standardtugedele täielikult kokku pandud.
4.4 Nõuded masina tugedele vastuvõtukatsetuste ajal
4.4.1 Kohapeal
Kui vastuvõtukatsed tehakse kohapeal, tuleb rootorid paigaldada tavalistele tugedele. Sel juhul on oluline, et vastuvõtukatsetuste käigus oleksid paigaldatud kõik masina põhielemendid; masinate prototüüpmudelite puhul on see nõue kohustuslik ning tootmismasinate puhul, kui see pole võimalik, tuleb hindamiskriteeriume vastavalt kohandada. Erinevatele vundamentidele paigaldatud sama tüüpi masinate vibratsiooniseisundi võrdlemise tulemused on võrreldavad ainult siis, kui vundamentide dünaamilised omadused on sarnased.
4.4.2 Katsestendil
On vaja luua tingimused, mille korral on välistatud katsepaigaldise loomulike sageduste kokkulangevus masina pöörlemiskiiruse või selle võimsa harmoonilisega. Üldiselt loetakse see nõue täidetuks, kui vundamendi kandeelementide horisontaal- ja vertikaalvibratsiooni väärtus laagritugede läheduses ei ületa 50% vastava laagri vibratsiooni väärtusest samas piirkonnas. suunas. Testi seadistus ei tohi samuti põhjustada muutusi töötava masina ühegi põhiomasageduse väärtuses. Kui tugiresonantse ei ole võimalik kõrvaldada, tuleks kohapeal läbi viia täielikult kokkupandud masina vastuvõtukatse.
Mõne masinaklassi, näiteks väikeste elektrimasinate vastuvõtukatsed viiakse läbi elastsel alusel. Sel juhul peavad jäiga kehana käsitletava masina – katsetugede süsteemi madalaimad omasagedused olema väiksemad kui 1/2 minimaalsest ergutussagedusest. Sobivad tugitingimused on võimalik saavutada, paigaldades masina elastselt toestatud vundamendile (alusele) või kasutades vaba vedrustust pehmetel vedrudel.
4.5 Masina töötingimused
Vibratsioonitaset tuleks hinnata pärast normaalsete töötingimuste saavutamist. Vibratsiooniseisundi hindamiseks vastavalt punktile 6 ei tohi kasutada täiendavaid mõõtmisi muudes tingimustes.
4.6 Välistest allikatest põhjustatud vibratsiooni hindamine
Ümbritsevate mehhanismide vibratsiooni aktiivsuse mõju konkreetse masina vibratsioonile hinnatakse peatatud masinal tehtud mõõtmiste tulemuste põhjal. Kui mõõdetud vibratsiooniparameetri väärtus ületab 1/3 soovitatud piirväärtusest, tuleb võtta meetmeid selle mõju vähendamiseks.
5 JUHT- JA MÕÕTESEADMED
Juhtimis- ja mõõteseadme (edaspidi seade) konstruktsioon peab tagama selle normaalse toimimise teostatavate mõõtmiste tingimustes (keskkonna temperatuur, õhuniiskus jne). Erilist tähelepanu tuleks pöörata vibratsioonianduri kinnitusele ja jälgida, et see kinnitus ei muudaks masina vibratsiooniomadusi. Nõuded seadmetele, mis on kavandatud mõõtma vibratsiooni ruutkeskmist väärtust vahemikus 10...1000 Hz, vastavad standardile GOST ISO 2954.
Praegu kasutatakse lairiba vibratsiooni jälgimiseks kõige sagedamini kahte tüüpi seadmeid:
- instrumendid, mis sisaldavad RMS väärtuse detektorit ja indikaatorit mõõdetud väärtuse RMS väärtuste lugemiseks;
– instrumendid, mis sisaldavad kas RMS-detektorit või keskmistamisdetektorit, kuid on kalibreeritud lugema vibratsiooni tipust tipuni või amplituudi; kusjuures kalibreerimine põhineb suhtel puhta siinuslaine signaali RMS ja tippväärtuste vahel.
Kui vibratsiooni hindamine põhineb rohkem kui ühe suuruse (nihe, kiirus, kiirendus) mõõtmise tulemustel, peavad kasutatavad mõõteriistad suutma mõõta kõiki neid suurusi.
Mõõtesüsteem peab andma võimaluse kalibreerida kogu mõõteteekonda (soovitavalt sisseehitatud kalibreerimisseade) ning omama sõltumatuid väljundeid lisaanalüsaatorite jms ühendamiseks.
6 MASINATE VIBRATSIOONI HINDAMISE KRITEERIUMID
6.1 Kriteeriumide tüübid
Arvesse võetakse kahte tüüpi kriteeriume, mis hõlmavad tööjuhtimist ja vastuvõtukatsetust ning on mõeldud erinevat tüüpi masinate vibratsioonitasemete hindamiseks. Kriteerium 1 on seotud mõõdetud vibratsiooniparameetrite väärtustega ja kriteerium 2 on seotud nende väärtuste muutustega (olenemata muutuste suunast).
6.2 1. kriteerium
6.2.1 Vibratsioonitsoonid
Kriteerium 1 on seotud vibratsiooniparameetri absoluutväärtuse piiride määramisega, mis vastavad laagrite lubatud dünaamilistele koormustele ning tugede ja vundamendi kaudu väljapoole edastatavale lubatud vibratsioonile. Igal laagril või toel mõõtmisel saadud maksimaalset väärtust (s.o vibratsioonitaseme väärtust, nagu on määratletud punktis 4.1.4) võrreldakse nelja tsooni piiridega, mis on kindlaks määratud rahvusvaheliste uuringute ja kasutuskogemuse põhjal. Need tsoonid on mõeldud masinate vibratsiooniseisundi kvalitatiivseks hindamiseks ja vajalike meetmete kohta otsuse tegemiseks. Eri tüüpi masinate puhul, mis on hõlmatud asjakohaste standarditega, saab kasutada erinevat arvu tsoone ja nende asukohta (võrreldes allpool toodud nendega). Tsoonide piiride ligikaudsed väärtused on toodud lisas B.
Tsoon A- Reeglina jäävad sellesse tsooni äsja tööle pandud uued masinad.
Tsoon IN- Sellesse tsooni sattuvaid masinaid peetakse tavaliselt sobivaks edasiseks kasutamiseks ilma ajapiiranguta.
Tsoon KOOS- Sellesse tsooni sattuvaid masinaid peetakse üldiselt pikaajaliseks pidevaks tööks sobimatuks. Tavaliselt võivad need masinad töötada piiratud aja, kuni tekib sobiv võimalus remonditöödeks.
Tsoon D- Vibratsioonitaset selles piirkonnas peetakse üldiselt piisavalt tugevaks, et masinat kahjustada.
Nimetatud tsoonide piiride arvväärtusi ei kasutata vastuvõtukatsete spetsifikatsioonidena, see on masina tootja ja tarbija vahelise kokkuleppe esemeks. Need piirid võivad siiski olla juhised liigsete ja ebarealistlike nõuete vältimiseks. Teatud juhtudel võidakse teatud tüüpi masinatele installida funktsioone, mis nõuavad tsoonide piiride väärtuste muutmist (üles või alla). Seejärel peaks masina tootja tavaliselt selgitama nende muudatuste põhjust ja eelkõige kinnitama, et masinat ei tohiks ohustada kõrgema vibratsioonitasemega töötamine.
6.2.2 Staatustsoonide piirid
Konkreetse masina vibratsioon sõltub selle suurusest, vibreerivate osade dünaamilistest omadustest, paigaldusviisist ja eesmärgist. Masina lubatud vibratsiooni tsoonide valimisel tuleb arvestada ka selle vibratsiooni olekut mõjutavate tingimustega. Sõltumata laagrite tüübist iseloomustab enamiku masinatüüpide staatorielementide (näiteks laagritugede) vibratsioonikiiruse ruutkeskmine väärtus reeglina adekvaatselt rootorite töötingimusi, nende mõju tugielemendid ja külgnevad mehhanismid, samuti masinate endi olek laias töökiiruse vahemikus. Mõnede masinate puhul, näiteks väga väikese töökiirusega, võib ühe parameetri – vibratsioonikiiruse ruutkeskmise väärtuse – kasutamine ilma töökiiruse väärtust arvesse võtmata aga seadustada lubamatult kõrge vibratsiooniga liikumisi, eriti kui domineerivad pöörlemissagedusega vibratsioonid. Teisest küljest, rakendades konstantse vibratsioonikiiruse põhimõtet suure töökiirusega masinatele või mõne masinakomponendi poolt ergastatud vibratsiooni kõrgsageduslike spektraalkomponentide olemasolu, võib saavutada lubamatult kõrge vibratsioonikiirenduse.
Võttes arvesse eeltoodut, peaksid vibratsioonikiiruse ruutkeskmise väärtuse kasutamisel põhinevad aktsepteerimiskriteeriumid olema joonisel 2 näidatud üldisel kujul (vt ka lisa B), mis näitab mõõtmiste sagedusvahemiku piire ja , ja näitab, et sagedusest allpool ja sagedusest kõrgemal on vibratsiooni kiiruse lubatud väärtus juba vibratsiooni sageduse funktsioon. Tsoonis alates kuni rakendame konstantse vibratsioonikiiruse kriteeriumi - selle kriteeriumi jaoks on piiride väärtused toodud lisas B. Vastuvõtukriteeriumide ja väärtuste täpsem määratlus , , ja tuleks esitada konkreetset tüüpi masinate standardites.
Joonis 2 – kriteeriumi kõverate üldvaade, mis põhinevad vibratsioonikiiruse ruutkeskmisel väärtusel
Paljude masinate vibratsioon sisaldab domineerivat sageduskomponenti, sageli võlli kiirusel. Selliste masinate puhul saab lubatud vibratsiooni väärtused saada jooniselt 2 kui antud domineeriva sageduse väärtusi.
Kui teatud masina jaoks on oluline osa vibratsioonienergiast koondunud väljapoole sagedusvahemikku ..., on võimalikud järgmised lahendused:
a) Lisaks vibratsioonikiiruse mõõtmisele tehakse mõõtmisi laias vibratsiooninihke (kui energiaspektri põhiosa asub allpool ) või vibratsioonikiirenduse (kui energiaspektri põhiosa asub ülalpool) sagedusalas. Vibratsiooni nihke või vibratsioonikiirenduse parameetrite lubatud väärtused saadakse jooniselt 2, teisendades kõverate servades (st vahemikes ..., ....) olevad vibratsioonikiiruse väärtused konstantseks. vibratsiooni kiiruse ja vibratsiooni kiirenduse väärtused. Vibratsiooni võib pidada vastuvõetavaks, kui see on vastuvõetav kõigi kriteeriumide (nihe, kiirus ja kiirendus) järgi.
b) Spektrianalüsaatori abil tuvastatakse vibratsioonispektris kõik võimsad sageduskomponendid ning neile määratakse vibratsiooni nihke, vibratsiooni kiiruse ja vibratsioonikiirenduse väärtused. Pärast seda arvutatakse võrrandi (A.2) alusel vibratsioonikiiruse parameetri ekvivalentväärtus; sageduskomponentide puhul, mis asuvad allpool ja üleval, võetakse kaalukoefitsiendid vastavalt joonisele 2. Lõplik hinnang tehakse võrdluse põhjal vahemiku ... piiride väärtustega.
Tuleb meeles pidada, et sagedusspektri komponentide otsene võrdlemine joonisel 2 kujutatud kõveratega määratletud piiridega, välja arvatud üksiku domineeriva komponendi puhul, toob kaasa ekslikud järeldused.
c) Kasutage mõõteseadet, mille sageduskarakteristiku kuju masina vibratsioonienergia koondumispiirkonnas ühtib joonisel 2 kujutatud kõverate kujuga. Lõplik hinnang tehakse ka võrdluse põhjal piirväärtustega joonisel 2. ulatus ....
Täiendavad juhised tsoonide piiride määratlemiseks on toodud lisas B. Teatud tüüpi masinate puhul võib osutuda vajalikuks määratleda tsoonide piirid, mis erinevad joonisel 2 näidatud piiridest (vt näiteks
6.3 2. kriteerium
See kriteerium põhineb vibratsiooniparameetri väärtuse muutuse hindamisel võrreldes eelnevalt kindlaksmääratud kontrollväärtusega masina püsivas töörežiimis. Lairiba vibratsiooniparameetri väärtuse olulised muutused (tõusmine või vähenemine) võivad nõuda teatud meetmete võtmist, isegi kui tsooni piir KOOS 1. kriteeriumi kohane ei ole veel saavutatud. Sellised muutused võivad olla äkilised või aja jooksul järk-järgult suureneda ning viidata masina võimalikule varajasele kahjustamisele või muudele probleemidele.
Kriteeriumi 2 kasutamisel on oluline, et vibratsiooniparameetrite mõõtmised, mida hiljem võrreldakse, viidaks läbi vibratsioonianduri samas asendis ja orientatsioonis ning masina ligikaudu samas töörežiimis. Vibratsiooniparameetri väärtuse ilmsed muutused, olenemata selle üldväärtusest, tuleb tuvastada, et vältida ohtliku olukorra tekkimist. See, mil määral antud muudatus on oluline, tuleb täpsustada konkreetset tüüpi masinate asjakohastes standardites.
Tuleb meeles pidada, et mõningaid olulisi muutusi masina seisukorras saab tuvastada ainult üksikute spektraalkomponentide jälgimisel (vt 6.5.1).
6.4 Vibratsioonipiirangud
6.4.1 Üldine
Reeglina kehtestatakse pikaajaliseks tööks mõeldud masinatele vibratsioonipiirid, mille ületamine masina püsivas töörežiimis põhjustab HOIATUS- või STOP-signaali:
HOIATUS – juhtida tähelepanu asjaolule, et vibratsioon või vibratsiooni muutused on jõudnud teatud tasemeni, kus võib vaja minna parandusmeetmeid. Üldjuhul saab HOIATUSsignaali ilmumisel masinat teatud aja kasutada, kuni uuritakse vibratsiooni muutuse põhjuseid ja määratakse vajalike meetmete komplekt.
STOP – näitab vibratsiooni taset, millest kõrgemal võib edasine kasutamine põhjustada kahjustusi. Kui STOP tase on saavutatud, võtke kohe meetmeid vibratsiooni vähendamiseks või peatage masin.
Dünaamiliste koormuste ja tugijäikuste erinevuste tõttu võib erinevatele mõõteasenditele ja -suundadele määrata erinevad vibratsioonipiirangud. Selliste tasemete määratlus konkreetset tüüpi masinate jaoks tuleks esitada asjakohastes standardites.
6.4.2 Taseme seadistus HOIATUS
HOIATUSE tase võib masinate lõikes oluliselt erineda. Tavaliselt määratakse see väärtus mõne põhiväärtuse suhtes, mis saadakse masina iga konkreetse eksemplari jaoks fikseeritud asendis ja mõõtmissuunas kogunenud kasutuskogemuse põhjal.
Soovitatav on seada HOIATUS tase baasväärtusest mõne protsendi võrra kõrgemale tsooni ülemisest piirväärtusest IN. Kui baasväärtus on madal, võib HOIATUS tase olla tsoonist madalam KOOS.
Kui võrdlusväärtust ei ole määratletud, näiteks uute masinate jaoks, tuleks asendi HOIATUS esialgne seadistus teha kas sarnaste masinatega saadud kogemuste põhjal või kokkuleppel. Mõne aja pärast seadke püsiv baasväärtus ja reguleerige asendit HOIATUS vastavalt.
Kui konstantne kontrollväärtus muutub (näiteks masina kapitaalremondi tõttu), võib olla vaja asendit HOIATUS vastavalt reguleerida. Dünaamiliste koormuste ja toe jäikuse koefitsientide erinevuste tõttu võivad erinevatel masinatugedel olla oma piirtasemed.
6.4.3 STOP taseme seadistamine
STOP-taset, mida tavaliselt seostatakse masina mehaanilise terviklikkuse säilitamise vajadusega, võivad mõjutada mitmesugused konstruktsiooniomadused, mida kasutatakse, et võimaldada masinal taluda ebatavaliste dünaamiliste jõudude esinemist. Seetõttu on see väärtus sarnase konstruktsiooniga masinate puhul üldiselt sama ega ole seotud baasväärtusega nagu HOIATUS taseme puhul.
Erineva konstruktsiooniga masinate mitmekesisuse tõttu ei ole võimalik anda selgeid juhiseid STOP taseme täpseks seadistamiseks. Tavaliselt on STOP asend seatud tsoonidesse KOOS või D.
6.5 Täiendavad omadused
6.5.1 Vibratsiooni sageduskomponendid (vektor).
Selles põhistandardis käsitletav kontrollimeetod piirdub vibratsiooni hindamisega laias sagedusvahemikus ilma sageduskomponente analüüsimata või vibratsioonifaasi arvesse võtmata. Enamasti piisab sellest vastuvõtutestimiseks ja töökontrolliks. Teatud tüüpi masinate vibratsiooniseisundi hindamisel on siiski soovitatav kasutada vibratsiooni vektorkujutlust.
Vibratsioonivektori muutuse kasutamine kriteeriumina on eriti kasulik masina dünaamilistes omadustes toimuvate muutuste tuvastamisel ja tuvastamisel. Mõnikord ei saa selliseid muutusi tuvastada, jälgides ainult üldist lairiba vibratsiooni taset. Sellise olukorra näide on toodud lisas D. Kuid vibratsioonivektori muutustel põhineva kriteeriumi kehtestamine ei kuulu selle standardi reguleerimisalasse.
6.5.2 Vibratsioonitundlikkus
Igal konkreetsel masinal mõõdetud vibratsioon võib sõltuda selle töörežiimist. Enamikul juhtudel on selline töötingimuste mõju ebaoluline, kuid mõnikord võib tundlikkus režiimi suhtes olla selline, et kuigi teatud masina vibratsiooni peetakse teatud töötingimustes vastuvõetavaks, ei pruugi see nende tingimuste muutumisel enam nii olla.
Kui vibratsioonitundlikkuse teatud aspektid on kahtluse all, tuleb kasutaja ja masina tootja vahel kokku leppida nõutavate katsete ulatuse või teoreetilise hindamise meetodite osas.
6.5.3 Veerelaagrite kontrollimise erimeetodid
Rull-laagri elementide seisukorra hindamiseks kasutatakse spetsiaalseid meetodeid. Seda küsimust käsitletakse lisas E. Nende meetodite hindamiskriteeriumide määratlemine ei kuulu käesoleva standardi reguleerimisalasse.
LISA A (viide). ERINEVATE VÕNKEMISE PARAMEETRITE vahelised seosed
LISA A
(informatiivne)
Juba aastaid on paljude masinate vibratsiooniseisundit edukalt hinnatud vibratsioonikiiruse ruutkeskmise väärtuse mõõtmise teel. Vibratsiooni puhul, millel on teadaoleva amplituudi ja faasiga sageduskomponentide diskreetne koostis ning väike pjedestaal, mis on määratud juhuslike ja löögiprotsessidega, on peamised vibratsiooniparameetrid (näiteks nihe, kiirus, kiirendus, tipp- ja ruutkeskmised väärtused) seotud rangelt määratletud matemaatilised sõltuvused. Nende sõltuvuste tuletamine on teada ja käesolev lisa ei püüa probleemi seda aspekti uuesti läbi vaadata. Allpool on aga välja toodud hulk kasulikke seoseid.
Olles mõõtmisega kindlaks teinud vibratsiooni kiiruse sõltuvuse ajast, saab selle ruutkeskmise väärtuse arvutada järgmiselt:
kus on vastav ruutkeskmine väärtus;
- vibratsiooni kiiruse ja aja funktsioon;
- diskreetimisperiood, mis peab olema palju pikem kui mis tahes peamise sageduskomponendi periood, mis sisaldub .
Vibratsioonikiirenduse, kiiruse või nihke väärtused (vastavalt) määratakse vibratsioonispektrite analüüsimise teel nurksageduse funktsioonina (). Kui vibratsioonikiiruse amplituudide ruutkeskmised väärtused või kiirenduse amplituudide ruutkeskmised väärtused on teada, määratakse nendega seotud ja võnkeprotsessi iseloomustava vibratsioonikiiruse ruutkeskmine väärtus väljendus
Kui vibratsioonil on ainult kaks olulist komponenti, mis määravad vibratsiooni kiiruse ruutkeskmise väärtuse löögi maksimaalse ja minimaalse väärtuse vahel, väljendatakse vibratsiooni ruutkeskmist väärtust ligikaudu
Vibratsioonikiiruse vibratsiooninihkeks teisendamist saab läbi viia ainult siinusekujulise vibratsiooni korral. Kui siinuskomponendi vibratsioonikiirus on teada, määratakse vibratsiooni nihke vahemik (topeltamplituud) järgmiselt:
kus on vibratsiooni nihke vahemik, µm;
- vibratsiooni kiiruse ruutkeskmine väärtus sagedusel, mm/s;
- nurksagedus.
Teisendusgraafik on näidatud joonisel A.1.
Joonis A.1 – Graafik, mis näitab harmoonilise vibratsiooni kiirenduse, kiiruse ja nihke vahelisi seoseid
Joonis A.1 – graafik, mis näitab seost kiirenduse vahel,
kiirus ja nihe harmoonilise vibratsiooni jaoks
LISA B (viide). NÄIDISKRITEERIUMID ERINEVAT TÜÜPI MASINATE VIBRATSIOONI HINDAMISEKS
LISA B
(informatiivne)
See standard on masina vibratsiooni mõõtmise ja hindamise juhiste väljatöötamise alusdokument. Konkreetset tüüpi masinate hindamiskriteeriumid tuleks kehtestada asjakohastes individuaalsetes standardites. Tabel B.1 näitab ainult ajutisi ligikaudseid kriteeriume, mida saab kasutada sobivate regulatiivsete dokumentide puudumisel. Seda saab kasutada tsoonide ülemiste piiride määramiseks alates A enne KOOS(vt 5.3.1), väljendatuna vibratsioonikiiruse ruutkeskmistes väärtustes, mm/s erinevate klasside masinate puhul:
1. klass – seadmega ühendatud ja tavarežiimis töötavad mootorite ja masinate eraldi osad (selle kategooria tüüpilised masinad on kuni 15 kW võimsusega jadaelektrimootorid).
Klass 2 – keskmise suurusega masinad (tüüpilised elektrimootorid võimsusega 15 kuni 875 kW) ilma spetsiaalse vundamendita, jäigalt paigaldatud mootorid või masinad (kuni 300 kW) spetsiaalsetel alustel.
Klass 3 – võimsad jõumootorid ja muud võimsad pöörleva massiga masinad, mis on paigaldatud massiivsetele vundamentidele, mis on vibratsiooni mõõtmise suunas suhteliselt jäigad.
Klass 4 – võimsad jõumootorid ja muud võimsad pöörleva massiga masinad, mis on paigaldatud vundamendile, mis on suhteliselt kooskõlas vibratsiooni mõõtmise suunaga (näiteks turbogeneraatorid ja gaasiturbiinid võimsusega üle 10 MW).
Tabel B.1 – Erinevate klasside masinate ligikaudsed tsoonide piirid
1. klass | 2. klass | 3. klass | 4. klass |
|
LISA B (viide). ÜLDJUHEND TINGIMUSTE VÖÖNDI PIIRIDE MÄÄRAMISEKS
LISA B
(informatiivne)
Selle standardi joonisel 2 näidatud kõveraid saab esitada avaldisega:
kus on vibratsiooni kiiruse lubatud ruutkeskmine väärtus, mm/s;
- vibratsioonikiiruse ruutkeskmine väärtus, mis vastab sagedusvahemikule vahemikus ja , mm/s;
Tsoonide piire määratlev koefitsient (näiteks tsooni piirväärtuse saab asendades = 1,0; tsooni piirväärtus: = 2,56; tsooni piirväärtus: = 6,4). See koefitsient võib sõltuda masina tööomadustest: kiirus, koormus, rõhk jne;
, - kindlaksmääratud piirid sagedusvahemikule, milles kriteerium määratakse vibratsioonikiiruse parameetri ühe väärtuse (vt 6.2.2), Hz alusel;
kus on sagedus, mille jaoks määratakse ruutkeskmine väärtus, Hz;
- määratud konstandid antud tüüpi masinatele.
LISA D (viide). VIBRATSIOONI MUUTUSTE VEKTORANALÜÜS
LISA D
(informatiivne)
Masina vibratsiooniseisundi hindamise kriteeriumid põhinevad mõõdetud püsiseisundi vibratsioonitasemel ja selle taseme muutustel. Kuid mõnel juhul saab vibratsiooni muutusi tuvastada ainult üksikuid sageduskomponente analüüsides. See tehnika komponentide puhul, mille sagedused ei ole pöörde kordised, on arendamise varases staadiumis ja seetõttu seda selles standardis ei käsitleta.
D.1 Üldsätted
Mõõtmiste tulemusel saadav lairiba püsiseisundi vibratsioonisignaal on keeruline ja koosneb mitmest harmoonilisest. Kõik need komponendid on määratud selle sageduse, amplituudi ja faasi järgi mõne teadaoleva võrdlusaluse suhtes. Standardsed vibratsiooniseire instrumendid mõõdavad integreeritud signaali taset ega eralda seda üksikuteks sageduskomponentideks. Kaasaegsed diagnostikaseadmed suudavad aga analüüsida keerulist signaali, määrates iga komponendi amplituudi ja faasi, mis võimaldab kindlaks teha masina ebanormaalse vibratsiooniseisundi tõenäolised põhjused.
Üksikute sageduskomponentide muutused, mis võivad olla olulised, ei kajastu alati samal määral üldises vibratsiooniväärtuses ja seetõttu on üldise vibratsiooni muutumisel põhineva kriteeriumi kasutamine piiratud.
D.2 Vektori muutuste hindamise tähtsus
Joonist D.1, mis on polaarkoordinaatide graafik, kasutatakse kompleksse vibratsioonisignaali ühe sageduskomponendi suuruse ja faasi samaaegseks esitamiseks vektorkujul. Vektor vastab masina esialgsele stabiilsele vibratsiooni olekule, mida iseloomustab vibratsiooni ruutkeskmine kiirus 3 mm/s ja faasinurk 40°. Vektor vastab stabiilsele vibratsiooni olekule pärast mõningaid muudatusi masina olekus ja määratakse vibratsiooni kiiruse ruutkeskmise väärtusega 2,5 mm/s faasinurga 180° juures. Jooniselt D.1 on näha, et kuigi vibratsiooni kiiruse ruutkeskmine väärtus vähenes 0,5 mm/s võrra, iseloomustab vibratsiooni tegelikku muutust vektor, mille moodul on 5,2 mm/s, mis on 10 korda suurem. suurem kui absoluutsete vibratsiooniväärtuste võrdlemisel saadud väärtus.
Joonis D.1 – Vibratsiooni kahe vektori harmoonilise erinevuse ja nende moodulite erinevuse võrdlus
D.3 Vibratsioonivektori muutuste jälgimine
Ülaltoodud näide näitab selgelt vibratsioonivektori muutumise jälgimise võimalusi. Siiski ei tohi unustada, et üldine vibratsioonisignaal koosneb mitmest sageduskomponendist, millest igaühe puhul saab registreerida vektori muutuse. Lisaks võib ühe komponendi vektori vastuvõetamatu muutus olla teise komponendi jaoks üsna vastuvõetav. Sellega seoses ei ole selle standardiga, mis on peamiselt pühendatud töövibratsiooni jälgimisele, võimalik kehtestada üksikute sageduskomponentide vektori muutmise kriteeriumi.
LISA E (viide). VEERELAAGRITE VIBRATSIOONI MÕÕTMISE JA ANALÜÜSI ERIMEETODID
LISA D
(informatiivne)
Selle standardi põhiosas kirjeldatud lihtne meetod vibratsiooni määramiseks laias sagedusalas, jälgides veerelaagrikorpuste vibratsioonikiirendust, annab sageli piisavalt teavet nende laagrite seisukorra kohta. See lihtne meetod ei pruugi aga kõigil juhtudel häid tulemusi anda. Eelkõige võivad vead tekkida siis, kui laagri resonantssagedused jäävad mõõtmissagedusvahemikku või muudest allikatest, näiteks hammasratastest, tuleneva vibratsiooni mõju korral.
Nendest asjaoludest tulenevalt tekib vajadus kasutada muid spetsiaalselt veerelaagrite jaoks välja töötatud mõõtevahendeid ja analüüsimeetodeid. Kuid ükski seadmetest ja meetoditest pole kõigi juhtumite jaoks universaalne. Seega ei ole võimalik igat tüüpi laagridefekte ühegi meetodi abil diagnoosida ja kui mõne meetodi abil saab edukalt diagnoosida teatud tüüpi masina peamisi defekte, võib see olla teist tüüpi masinatele täiesti sobimatu. Saadud vibratsioonikarakteristikud sõltuvad laagri tüübist, selle kandeelementide konstruktsioonist, mõõteseadmetest ja tulemuste töötlemise meetoditest. Kõiki neid tegureid tuleb põhjalikult uurida ja alles siis saab välja töötada objektiivse meetodi laagrite seisukorra hindamiseks. Sobiva meetodi valimine nõuab eriteadmisi nii uurimismeetodite kui ka nende rakendamise mehhanismide kohta.
Allpool on lühikirjeldus mõningatest levinud mõõteriistadest ja analüüsimeetoditest. Siiski ei ole piisavalt teavet asjakohaste hindamiskriteeriumide kohta, mis sobivad standardites kasutamiseks.
E.1 Algandmete analüüs (üldvibratsiooni mõõtmine)
On mitmeid ettepanekuid lihtsate mõõtmiste kasutamiseks alternatiivina vibratsioonikiirenduse ruutkeskmise väärtuse jälgimisele, et diagnoosida veerelaagrite seisukorda, nimelt:
- tippkiirenduse mõõtmine;
- kiirenduse tippväärtuse ja selle ruutkeskmise väärtuse (piigiteguri) suhte mõõtmine;
Mõõdetud RMS-i ja kiirenduse tippväärtuste korrutise määramine.
D.2 Sagedusanalüüs
Vibratsioonispektri üksikuid sageduskomponente saab määrata erinevate filtrite või spektraalanalüüsi abil. Arvestades piisavaid andmeid konkreetse laagritüübi kohta, saab arvutamise teel määrata sageduskomponendid, mis iseloomustavad konkreetseid laagridefekte ja seejärel võrrelda saadud vibratsioonispektri vastavate komponentidega. Seega on võimalik mitte ainult saada teavet defektide olemasolu kohta, vaid ka neid diagnoosida.
Laagritega seotud spektrikomponentide täpsemaks saamiseks kõrvaliste vibratsioonimõjude (taust) juuresolekul on koherentse keskmistamise, adaptiivse mürasummutamise ja signaalide kasuliku spektri eraldamise meetodid üsna tõhusad. Suhteliselt uus meetod on läbi ribapääs-kõrgsagedusfiltri läbinud vibratsioonisignaali mähisjoone spektraalanalüüs.
Spektraalanalüüsi meetodi mugav variant on analüüsida laagrite põhiliste iseloomulike sageduste (summa- ja vahesageduste) külgribasid, mitte komponente endid nendel sagedustel. Külgribade uurimiseks saab kasutada tsepstrumi analüüsi (defineeritud kui võimsusspektri logaritmi võimsusspektrit), mida tavaliselt kasutatakse hammasrataste defektide tuvastamiseks.
E.3 Šokiimpulsi analüüsi meetod
On mitmeid tööstuslikke mõõteriistu, mis töötavad selle alusel, et veerelaagrite defektid tekitavad väga kõrge sagedusega lühikesi impulsse, mida tavaliselt nimetatakse löökimpulssideks.
Löökimpulsside suure järsuse tõttu sisaldab nende spekter komponente väga kõrgetel sagedustel. Need seadmed tuvastavad need kõrgsageduslikud komponendid ja teisendavad need väärtuseks, mille väärtus on seotud laagrite seisukorraga.
Teine meetod on šokiimpulsi mähisjoone spektraalanalüüs.
D.4 Muud meetodid
On mitmeid kontrollimeetodeid, mis võimaldavad tuvastada laagrite defekte ilma vibratsiooni mõõtmata. Selliste meetodite hulka kuuluvad eelkõige: akustilise müra analüüs, kulumisjääkide analüüs (ferrograafia) ja termograafia. Ükski neist meetoditest ei saa aga väita, et see on üldiselt edukas ja mõnel juhul on need vastuvõetamatud.
Dokumendi teksti kontrollitakse vastavalt:
ametlik väljaanne
M.: Standardite kirjastus, 1998
Vibratsioon- punkti (või keha) liikumine ümber oma algse asukoha, täpselt teatud ajavahemike järel (perioodiliselt) korrates. Perioodilise võnkumise lihtsaim vorm on harmoonilised vibratsioonid, mille graafik ajas on sinusoid (vt joonis 1). Nimetatakse aega võnkepunkti (või keha) kahe järjestikuse, täpselt sarnase asendi vahel võnkeperiood (T).
Sagedus kõikumised on perioodiga seotud suhte kaudu:
Mis puudutab kõikumise suurust, siis seda saab vastavalt standardile GOST 10816-1-99 kirjeldada kolme peamise parameetriga: vibratsiooni nihe ( s ) , vibratsiooni kiirus ( v ) Ja vibratsiooni kiirendus ( a ) . Harmooniliste (lihtsate) vibratsioonide puhul on neil parameetritel üksteisega teatud matemaatilised seosed. Kui punkti (või keha) vibratsioonil on puhtalt pikisuunaline vibratsioonivorm piki ühte telge (X), siis hetkeline nihe (vibratsiooninihe) lähtepositsioonist saab kirjeldada matemaatilise võrrandiga:
kus on nurksagedus;
– maksimaalne punkti nihe(või keha) algsest asendist;
t- aeg.
Ajanihke muutus on kiirust (vibratsiooni kiirus) punkti (või keha) liikumine. Seetõttu saab vibratsioone kirjeldada ka kiiruse kaudu (v)
Seega saab vibratsiooni nihke diferentseerimise kaudu muuta kiiruseks.
Diferentseerimisega kaasneb seega amplituudi korrutamine sagedusega vibratsiooni kiiruse amplituud teatud sagedusel on võrdeline nihkega (s) korrutatuna sagedusega (f). Fikseeritud nihke korral kahekordistub kiirus sageduse kasvades ja kui sagedust suurendada 10 korda, suureneb kiirus 10 korda.
Punkti (või keha) liikumiskiiruse muutumine ajas on kiirendus (vibratsioonikiirendus) liigutused:
See tähendab, et kiirusest kiirenduse saamiseks on vajalik teine diferentseerimine, mis tähendab sagedusega korrutamist. Seetõttu on fikseeritud nihke kiirendus võrdeline sageduse ruuduga.
Newtoni teise seaduse kohaselt võrdub jõud massi ja kiirendusega. Seetõttu on antud nihke korral jõud võrdeline sageduse ruuduga. Sellepärast edasi praktikas ei kohta nad võnkumisi, kus suurte kiirendustega kaasnevad suured nihked, selliseid väga suuri jõude, mis oleksid äärmiselt hävitavad, lihtsalt pole.
Nagu ülaltoodud võrranditest näha, jääb võnke kuju ja periood samaks, olenemata sellest, kas arvesse võetakse nihet, kiirust või kiirendust.
Tuleb märkida, et hetkeväärtused s, v, a erineda faas. Seega on kiirus nihkest ees faasinurk 90 0 (võrrandis) ja kiirendus suurendab kiirust faasinurga 90 0 võrra (võrrandis). Iseloomuliku suurusena kasutasime võnke amplituudi tippväärtus, see on. Tippväärtuse rakendamine vibratsiooni amplituudid efektiivne harmooniliste (lihtsate) vibratsioonide puhul.
Vibratsiooni nihke, vibratsiooni kiiruse ja vibratsiooni kiirenduse väärtused standardsetes mõõtühikutes on seotud järgmiste võrranditega:
Võnkumiste arvestamisel (joonis 2) kasutatakse muid amplituudi väärtusi.
Keskmine aritmeetiline absoluutväärtus vibratsiooni amplituud iseloomustab üldist vibratsiooni intensiivsust ja määratakse järgmise valemiga:
Võnkeamplituudi keskmist väärtust kasutatakse väga pika ajaperioodi (päevade, mitme päeva) võnkumiste analüüsimisel, peamiselt statsionaarsetes seadmete seiresüsteemides. Seetõttu ei paku see väärtus erilist praktilist huvi.
Teine võnkeamplituudi väärtus on ruutkeskmine väärtus (SKZ). RMS on vibratsiooni amplituudi oluline omadus. Selle arvutamiseks peate ruudu tegema võnkeamplituudi hetkeväärtused ja keskmistada saadud väärtused aja jooksul. Õige väärtuse saamiseks peab keskmistamise intervall olema vähemalt üks võnkeperiood. Pärast seda võetakse ruutjuur ja saadakse RMS.
Puhtalt harmoonilised vibratsioonid(vibratsioon sisaldab ainult ühte vibratsiooni sagedust) seos vahel tipp, keskmine ja keskmine ruut amplituudi väärtused määratakse järgmiste valemitega:
Üldisemas vormis võib neid suhteid kirjeldada järgmiselt:
Koefitsiendid F f Ja F c nimetatakse vastavalt kujuteguriks ja hariteguriks. Need koefitsiendid annavad aimu uuritava vibratsiooni lainekujust.
Puhtalt harmooniliste vibratsioonide puhul on need koefitsiendid võrdsed:
Praktikas esinevad võnked ei ole puhtalt harmoonilised võnked, kuigi paljud neist võivad olla perioodilised. Joonisel 3 on näide tüüpilisest praktikas esinevast võnkumisest. 
Selle vibratsiooni tipu, keskmise ja ruutkeskmise väärtuse, samuti selle kuju ja amplituudikoefitsientide määramisel saate palju kasulikku teavet ja selle tulemusena rääkida vibratsiooni mitteharmoonilisest olemusest. . Selle teabe põhjal on aga peaaegu võimatu ennustada masina või mehhanismi konstruktsioonielementide vibratsioonist põhjustatud võimalikke defekte. Seetõttu peate kasutama teisi
Vibratsiooni parameetreid erinevates mõõtühikutes saab ümber arvutada mitte ainult ülaltoodud valemite abil, vaid ka vibratsiooni teisenduskalkulaatorite abil, mida pakuvad nii välis- kui ka kodumaised ettevõtted. Joonisel 4 näete ühte neist kalkulaatoritest. Selle tööga tutvumiseks saate selle oma kettale alla laadida ja käivitada.
R.S. Kui keegi teist, hea lugeja, ei saanud sellest artiklist päris hästi aru, kuna te ei valda matemaatikat, siis soovitan teil esmalt seda küsimust raamatu abil uurida : . Selles raamatus on kogu materjal esitatud tavalises keeles, ilma ühe valemita.