چرا مانیتورینگ ارتعاشات، ارتعاش سنجی و دستگاه ارتعاش سنج دارای اهمیت است؟

شما می توانید با مانیتورینگ ارتعاشات ماشین آلات و به کارگیری اطلاعات مربوط به آن در هزینه ها صرف هجویی و پول خود را ذخیره کنید.

این چگونه امکا نپذیر است؟

ماهیت ارتعاشات ماشین چیست؟

بیشتر ما با ارتعاشات آشناییم ؛ ارتعاش عبارت است از حرکت به جلو و عقب یک شیء. ارتعاش نوسان یک شئ است.

ما بسیاری از نمونه های ارتعاش را در زندگی روزمره خود تجربه کرده ایم. حرکت آونگ ساده نمونه ای از ارتعاش است. صدای گیتار ناشی از ارتعاش سیم های آن است. حرکت وسایل نقلیه بر روی زمین خشن و ناصاف ایجاد ارتعاش می کند و فعالیت های جغرافیایی نیز سبب ارتعاشات عظیم، مانند زمین لرزه می شود. برای اینکه بتوانیم بگوییم بعضی چیزها لرزش دارد راه های مختلفی وجود دارد. می توانیم شئ لمس کنیم و این لرز ش ها را احساس کنیم. همچنین، می توانیم حرکت های به جلو و عقب ناشی از لرزش را ببینیم. بعضی وقت ها لرزش ها ایجاد صدا می کنند که می توانیم بشنویم، یا گرمایی که می توانیم حس کنیم. برای اینکه متوجه بشوید چگونه لرزش ایجاد صدا و گرما می کند می توانید انگشت خود را بر روی فرش بکشید.(

در ماشین آلات صنعتی یک نوع از ارتعاشات وجود دارد که نگران آن هستیم و مورد توجه ماست: که ارتعاشات ماشین آلات است.

ارتعاشات ماشین آلات چیست؟

به عبارت ساده ارتعاشات ماشین آلات حرکت ساده به جلو و عقب ماشین یا اجزای ماشین است. هر حرکت به جلو یا عقب و یا نوسان اجزای ماشین ها ارتعاش است.

ارتعاش ماشین آلات می تواند شکل های مختلفی داشته باشد. یک جزء ازماشین می تواند با دامنه زیاد یا کم، سریع یا آرام با صدا یا بدون صدا و با گرمای محسوس ارتعاش کند. ارتعاشات ماشین ها بعضی اوقات به صورت هدفمند طراحی می شوند و سودمند هستند به عنوان مثال می توان از سرندها یا صیقل دهنده های سطوح نام برد. در سایر موارد ارتعاشات ماشین ها نا خواسته می باشد و می تواند موجب خرابی دستگاه شود .بیشتر مواقع ارتعاشات ماشین ها ناخواسته و نامطلوب است.

ارتعاشات ماشین ها سبب ایجاد چه مشکلاتی می شود؟ اغلب تمام ارتعاشات ماشین ها سبب ایجاد یک یا چند مورد از مشکلات زیر می شود:

الف- نیروهای تکرارشونده

ب- لقی مکانیکی

ج- رزونانس یا تشدید

 

الف- نیروهای تکرارشونده

تصور کنید یک قایق در خلیج لنگر انداخته، موج ها به کناره های قایق ضربه می زنند و مادامی که موج ها به همین شکل به قایق ضربه م یزنند طبیعتاً انتظار تکا ن های نوسانی قایق را خواهیم داشت. قایق تکان خواهد خورد چراکه موج نیروهای تکرار شوند های را به قایق وارد می کند نیرویی که بر اساس یک الگو به طورمرتب تکرار و تکرار می شود.

عامل بیشتر ارتعاشات در ماشین ها نیز نیروهای تکرارشونده است، مانند آنچه برای حرکت قایق اتفاق افتاد. نیروها تکرار شونده مشابه آنچه گفته شد بر روی اجزای ماشین اتفاق می افتند و سبب ارتعاش ماشین می شوند.این نیروهای تکرار شونده که عامل ایجاد ارتعاش در ماشی نها هستند از کجا می آیند؟ نیروهای تکرا رشونده در ماشین اغلب معلول گردش اجزای ماشینی است که غیر هم محوری و قطعات فرسوده یا ماشینی که ، (UNBALANCE) نامیزانی محرک نامناسب دارند. مثال هایی از این چهار مدل نیروهای تکرا رشونده در زیرنشان داده شده اند.

ب-لقی مکانیکی

لقی مکانیکی در قطعات ماشین سبب ارتعاش ماشین می شود. اگر قطعات دچار لقی بشوند ارتعاشات نرمال که در حد قابل قبولی بود هاند ممکن است زیاد و لجام گسیخته شوند. ) مثلاً یک نامیزانی کوچک سبب ایجاد ارتعاشات با دامنه بسیار زیاد شود. (

ج- رزونانس یا تشدید

تصور کنید یک بچه به صورت آزادانه بر روی یک تاب در حال تاب خوردن است این در حالی است که نه آن بچه خود را تکان می دهد و نه کسی او را تاب می دهد )بدون اعمال نیروی خارجی(، اگر این حرکت را به دقت نگاه کنیم خواهیم دید که کودک با یک آهنگ ثابت و خاص در حال تاب خوردن است.به طور مثال ممکن است متوجه شویم که هر سیکل حرکت در تاب خوردن بچه سه ثانیه طول می کشد.درحقیقت، آهنگ تاب خوردن آزاد بچه یک خاصیت فیزیکی از سیستم تاب خوردن بچه است درست مانند وزن بچه که یک خاصیت فیزیکی خود بچه است. این آهنگ، تمایل بچه به تاب خوردن است درحالی که بچه بر روی آن تاب خاص نشسته است. این حالت طبیعی ترین آهنگ تاب خوردن بچه بر روی تاب است و تنها راه تغییر آن دخالت خود بچه در تاب خوردن طبیعی به وسیله پاهایش است، مثلاً با تغییر وضعیت اندام، کشیدن پاهایش بر روی زمین و چیزهایی از این قبیل.

ماشین ها اغلب تمایل به نوسان با یک آهنگ خاص دارند. آهنگ نوسانی که هر ماشین تمایل به نوسان با آن آهنگ دارد آهنگ طبیعی نوسان آن ماشین خوانده می شود.آهنگ طبیعی نوسان یک ماشین همان آهنگ طبیعی ارتعاشی ماشین است که ماشین ترجیح می دهد با آن ارتعاش کند. ماشینی که رها می شود تا خودش آزادانه ارتعاش کند تمایل خواهد داشت با این آهنگ طبیعی نوسان کند.

بیشتر ماشین ها، بیشتر از یک آهنگ طبیعی نوسانی دارند. مثلاً یک ماشین که دارای دو جزء با آهنگ های طبیعی نوسانی متفاوت است، حداقل دو آهنگ طبیعی نوسانی مختلف را نشان می دهد. به طور کلی، ماشین هایی که ترکیبات بیشتری دارند آهنگ های طبیعی نوسانی بیشتری هم دارند.اکنون، مجدداً یک کودک که بر روی تاب در حال تاب خوردن است در نظر بگیرید. اگر ما به تاب خوردن او با هل دادن های تکراری کمک کنیم، می توانیم انتظار داشته باشیم که بچه در طول زمان بالا و بالاتر برود.

اگر کودک را با یک ریتم صحیح هل بدهیم او در هنگام تاب خوردن بالا و بالاتر  می رود. اگر ریتم هل دادن ما به گونه ای باشد که بعضی وقت ها همزمان که او به سمت بالا می رود به سمت پایین هل داده شود، نمی توانیم انتظار داشته باشیم که درست تاب بخورد. برای اینکه در هنگام تاب خوردن بالا و بالاتر برود، در حقیقت، باید ریتم هل دادن با آهنگ نوسان طبیعی او هماهنگ باشد. مثلاً، هر دفعه یا هر یک دفعه در میان می توانیم او را زمانی هل بدهیم که او به بالاترین نقطه رسیده باشد.

تنها با هل دادن او به صورت هماهنگ با آهنگ طبیعی نوسان خودش می توانیم به سرعت باعث بالا و بالاتر رفتن او بشویم.

چه اتفاقی می افتد اگر نیروهای تکرارشونده در ماشین، ماشین را با ریتم آهنگ طبیعی نوسانی هل دهند؟

این شرایط، مشابه تاب، باعث بیشتر و بیشتر شدن ارتعاش ماشین می شود. این نیروی تکرارشونده ماشین را به ارتعاش با آهنگ طبیعی خود ترغیب می کند. ماشین به شدت و بیش از اندازه ارتعاش خواهد کرد، نه تنها به علت اینکه این نیروها ماشین را به ارتعاش در آهنگی که ماشین تمایل دارد ترغیب می کنند بلکه بیشتر به علت اینکه برای ارتعاش کمک خارجی دریافت می کند. ماشینی که به این ترتیب ارتعاش می کند، رزونانس را تجربه می کند.

 

 

نیروهای تکرارشونده ای که سبب ایجاد رزونانس می شوند، ممکن است کوچک بوده و ناشی از حرکت اجزای سالم ماشین باشند، ای نچنین نیروهای تکرارشونده بسیار ملایم نمی توانند سبب ایجاد مشکل شوند، مگر ایجاد رزونانس کنند. به هر جهت، باید از ایجاد رزونانس پرهیز شود چراکه م یتواند سبب خرابی های سریع و شدیدی بشود. مثلاً، تمام پ لها ممکن است بر اثر هم آوایی در موسیقی نظامی سربازانی که از روی پل عبور میک‌نند، خراب شوند به شرط آنکه آهنگ نوسانی پل با ریتم موسیقی نظامیان برابر باشد و در نتیجه ایجاد رزونانس کند.

چرا ارتعاشات ماشین ها را مانیتور می کنیم؟

برای داشتن یک شغل خوب و مفید در زمینه مانیتورینگ ارتعاشات ماشین ها،باید پاسخ سؤال بالا را بدانیم.

مانیتور کردن مشخصه های ارتعاشات ماشین درکی از کیفیت سلامت ماشین به ما می دهد. می توانیم این اطلاعات را برای کشف مشکلاتی به کار ببندیم که ممکن است گسترش پیدا کند.