UNIVERZITET U ZENICI Akademska godina: 2013/2014
MAŠINSKI FAKULTET Smjer: Opšte mašinstvo
Seminarski rad
Mjerenje vibracija
Student: Elmina Šolbić Profesor: doc.dr.Samir Lemeš
Mjerenje vibracija
Elmina Šolbić
Rezime
Kroz sadržaj ovog seminarskog rada, pokušat ću vam bliže objasniti pojam vibracija i njihovo
mjerenje kao i mjerne uređaje. Vibracije imaju velik uticaj na čovjeka, kao i na njegovo
svakodnevno obavljanje obaveza, te ću se kroz ovaj seminarski dotaći i te teme.
Ključne riječi
Vibracije, period, oscilacije, mjerni uređaji, mjerni senzori
1. Uvod
Većina ljudskih aktivnosti uključuje vibracije u jednom od njenih pojavnih oblika, npr.čujemo,
jer se vibracije prenose preko naših bubnjića, disanje je povezano sa vibracijom naših pluća,
većina vozila ima vibracijskih problema zbog neuravnoteženosti motora... Uprkos svim štetnim
efektima, vibracije se mogu uspješno iskoristiti u nekoliko potrošačkih i industrijskih primjena,
npr. vibracije su iskorištene u: mašinama za pranje rublja, električnim četkicama za zube,
zubarskim bušilicama, satovima, električnim masažnim uređajima... Dakle, vibracije
predstavljaju periodično kretanje mašina i uređaja koji se ponavlja u vremenski konstantnim
intervalima... Vibracije imaju slijedeće karakteristike:
-frekvencija
-amplituda
-brzina
-ubrzanje
Frekvencija vibracija
predstavlja recipročnu vrijednost perioda, a označava broj perioda u jednoj
sekundi.
[ Hz ]
Period vibracija
predstavlja vrijeme potrebno za jedan ciklus. Za rotor, period iznosi:
[ Hz ] , a ugaona brzina ω
πf
Brzina vibracija
je promjenjiva veličina u svakom dijelu ciklusa.
1
2. Uzroci pojave vibracija
Pojava vibracija najčešće je uslovljena debalansom ili nekim drugim nedostacima kao što su:
-
Neuravnoteženost rotacionih sistema
-
Nedovoljna dinamička krutost kućišta i temelja sistema
-
Poremećaj centričnosti spojnica i ležaja
-
Nagib vratila
-
Pohabani, ekscentrični ili oštećeni zupčanici
-
Loši pogonski kaiševi i lanci
-
Loši ležajevi
-
Odstupanje od obrnog momenta
-
Aerodinamičke sile
-
Hidraulične sile
-
Olabljenost spojeva
-
Zaribavanje
3. Tipovi vibracijskih signala
-
Stacionarni
Deterministički ( periodični )
Slučajni
-
Nestacionarni
Kontinualni
Tranzijentni
Kod stacionarnih tipova vibracijskih signala, statističke karakteristike vibracija se ne mjenjaju sa
vremenom, dok se kod nestacionarnih mjenjaju.
Kod determinističkih ( periodičnih ) tipova vibracijskih signala, kretanje se ponavlja poslije
izvjesnog vremena ( period )
Slučajni vibracijski signali mogu biti: stacionarni i nestacionarni.
Tranzijentni vibracijski signali ( udar ) sadrže jedan impuls sa izraženim vrijednostima koje
opisuju vibracije nakon čega vrijednost pada na nulu.
Kontinualni vibracijski signali sadrže niz tranzijentnih signala.
3
4. Zašto mjeriti vibracije?
Da bi provjerili da li amplitude i frekvencije vibracija ne prelaze neke dopuštene granice
materijala ( npr. Velerova kriva )
Da bi izbjegli pobudu sistema na rezonantnim frekvencijama određenih dijelova mašine
Da bi izbjegli prigušenje ili izolaciju izvora vibracija
Da bi obezbjedili redovno održavanje mašine
Da bi izgradili model strukture pogodan za računarsku analizu
Velerova kriva je kriva koja opisuje nivo napona do kojeg smijemo opterećavati strukturu
određenog broja ciklusa ( trajna čvrstoća ). Visokim naprezanjima struktura smije biti izložena
samo malim brojem ciklusa, a smanjenjem nivoa naprezanja može se povećati broj ciklusa koje
struktura može da izdrži do loma. Za većinu metala postoji granica izdržljivosti i za koju
izdržljivost postaje beskonačna. Veličina tog napona vrlo je važna i često se nalazi tako da se
objekat podvrgne naprezanju u 10 000 000 ciklusa što je bazirano na iskustvu da upravo tim
brojem ciklusa a se postiže granica izdržljivosti.
5.Mjerni lanac za mjerenje vibracija
Kao i kod svih mjerenja neelektričnih veličina električnim putem i kod mjerenja vibracija postoje
tri segmenta:
Detekcije, odnosno mjerenja vibracija koje se obnavlja pomocu uređaja koji neelktričnu
veličinu pretvaraju u električni signal, Signal se može na odgovarajući način pretvarati,
filtrirati i registrirati
Analize , koja predstavlja identfikaciju uzroka koji dovode do pojave vibracija, bilo u
vremenskom ili frekventnom domenu
Intervencije, koja podrazumijeva radnje koje treba obaviti da se uklone postojeći uzroci
koji su doveli do pojave vibracija
4
