UNIVERZITET U BANJOJ LUCI

MAINSKI FAKULTET

UVOD U VIBRACIJE (originalna lekcija Introduction to shock and vibration, Bruel&Kjaer)

Rezime U ovoj lekciji dat je uvod u vibracije preko opisa najee koritenih mehanikih parametara kojim se opisuje kretanje jednostavnog mehanikog sistema masa-opruga. Prikazani su razliiti tipovi signala, konverzija izmeu razliitih parametara objanjena je grafiki i matematiki. Definisane su mjerne jedinice. Sadraj:

Definicije ta je vibracija? Mehaniki parametri Sistem masa-opruga Kako izmjeriti vibraciju? Tipovi signala Opis signala u vremenskom domenu Konverzija: ubrzanje, brzina, pomak Mjerne jedinice

Ishod lekcije Ovom lekcijom dobijate osnovno razumjevanje o:

Fundamnetalnoj prirodi vibracija Mehanikim parametrima koji opisuju vibraciju Tipovima signala Odnosu izmeu pomaka, brzine i ubrzanja vibracijskog kretanja Mjernim jedinicama Vanosti mjernog lanca

Uvod u vibracije

2

UVOD Otkako je ovjek poeo da gradi maine za industrijsku upotrebu, a naroito otkako su motori postali pokretai tih maina, neminovno su prisutni problemi povezani sa vibracijama, njihovom redukcijom i izolacijom, kojim inenjeri nastoje da adekvatno odgovore. Tehnike koje se primjenjuju za smanjivanje uticaja vibracija i sama izolacija vibracija postali su sastavni dio procesa konstruisanja maina, a potreba za tanim mjerenjem i analizom mehanikih vibracija je sve vea. U prolosti, kada su industrijske maine bile relativno spore i robusne, problem vibracija je uspjeno rjeavan zahvaljujui istananom osjeajau za sluh i dodir iskusnih inenjera, ili pomou jednostavnih optikih instrumenata kojim su se mjerili pomaci usljed vibracija. Tokom posljednjih 20-ak godina razvijene su potpuno nove tehnologije za mjerenje vibracija, pogodne za primjenu na savremenim visokobzinskim mainama koje su izloene visokim naprezanjima tokom rada. Koritenje piezolelektrinih akcelerometara pomou kojih se vibracijsko pomjeranje konvertuje u elektrini signal, kao i raznih elektronikih mjernih i akvizicijskih ureaja, mjerenje i analiza vibracija su postali pouzdani i iroko koriteni inenjerski alati. ODAKLE POTIU VIBRACIJE? U praksi je vrlo teko izbjei pojavu vibracija. Vibracija je svakodnevni fenomen i susreemo je u naim kuama, tokom transporta, pri radu.

Sl. 1. Vibracije u svakodnevnom ivotu

Vibracije su rezultat dinamiih sila u mainama koje imaju pokretne dijelove, kao i u strukturama koje su vezane za maine Vibracije obino nastaju kao dinamiki efekti postojeih proizvodnih tolerancija, zazora, kotrljajuih i kliznih konatakata izmeu elemenata maina, kao i zbog postojanja debalansa kod maina sa rotirajuim kretanjem. esto vrlo male i u poetku beznaajne vibracije mogu pobuditi rezonanciju nekih drugih dijelova strukture i mogu se pojaati do te mjere da postanu glavni i vrlo ozbiljan izvor naraslih vibracija i buke. Razliiti dijelovi maine vibrirae sa razliitim amplitudama i frekvencijama. Vibracije izazivaju zamor i habanje. esto su odgovorne za otkaz koji se moe desiti nakoj maini. Ponekad vibracije mogu biti i korisne. Postoji dosta maina i ureaja koji svoju osnovnu funkciju zasnivaju upravo na vibracijama, kao na primjer sita, pokretne traka za transport

Uvod u vibracije

3

sitnih komada, betonski kompaktori, ultrazvune kade za ienje, razbijai kamena, maljevi, nabijai, itd. Pobuivai vibracija, tzv.ejkeri, su ureaji koji generiu vibraciono kretanje i slue za ispitivanje maina, ureaja i proizvoda koji moraju zadovoljiti svoje fizike i radne performanse ak i kada su podvrgnuti djelovanju vibracija (npr. elektroniki ureaji na raznim voznim sredstvima).

Sl.2. Primjeri korisnih vibracija PARAMETRI MEHANIKOG SISTEMA

Sl. 3. Mehaniki parametri Svaki mehaniki sistem karekteriu tri osnovne fizike veliine: inercija, krutost i priguenje. Pri modelovanju mehanikog sistema pogodno je inerciju prikazati masom m, krutost predstaviti oprugom konstante krutosti k, a priguenje prikazati prigunicom koeficijenta priguenja c. Djelovanje konstante sile F na masu m proizvee kretnje mase konstantnim ubrzanjem a. Djelovanje konstante sile F na oprugu proizvee sabijanje (pomjeranje) opruge za konstantnu vrijednost d. Djelovanje konstante sile F na klip prigunice proizvee kretnje klipa konstantnom brzinom v. Odgovarajue sile moemo zvati sila inercije, sila u opruzi (restituciona sila), sila priguenja, respektivno.

Uvod u vibracije

4

TA JE VIBRACIJA? Vibracija u optem smislu predstavlja oscilatorno kretanje mehanikog sistema pri emu su pomjeranja taaka sistema mala u poreenju sa dimenzijama samog sistema. Kae se da tijelo vibrira kada izvodi oscilatorno kretanje oko svog ravnotenog poloaja. Oscilacija je periodino kretanje, tj. kretanje koje se ponavlja nakon nekog vremenskog intervala. Najjednostavniji oblik vibracionog sistema: masa-opruga Najjednostavniji oblik vibracionog kretanja jesu slobodne harmonijske oscilacije bez priguenja, predstavljene modelom masa-opruga. Kada se sistem kojeg ine masa i opruga dovede u kretanje zadavanjem nekog poetnog pomjeranje ili brzine oscilujuoj masi, on e se nastaviti kretanje konstantnom frekvencijom i amplitudom teoretski do u beskonanost. Sistem je doveden u oscilovanje sa sinusom formom talasa.

Sl. 4. Najjednostavniji oblik oscilatornog sistema

Sinusna kriva Ukoliko pratimo kretanje sistema masa-opruga tokom vremena, primjetiemo da je to kretenje harmonijsko i opisano je sinusnom krivom d(t)=Dsinnt, definisanom ampiltudom (D) i periodom (T). Frekvencija je broj punih ciklusa oscilacija izvedenih u jedinici vremena (u jednoj sekundi), mjeri se u herzima [Hz] i jedanka je recipronoj vrijednosti perioda. Mnoenjem frekvencije sa 2 dobija se kruna frekvencija n, koja je proporcionala kvadartnom korjenu iz kolinika krutosti opuge k i mase m. Frekvencija oscilacija naziva se prirodna ili sopstvena frekvencija fn. itav sinusni talas moe se opisati formulom d(t)=Dsinnt, gje je d-trenutni pomak a D- maksimalan pomak (amplituda). SLOBODNE NEPRIGUENE VIBRACIJE Kada sistem masa-opruga slobodno osciluje ukupna energija ostaje konstantna, ali se tokom kretanja mijenja iz kinetike u potencijalnu i obrnuto. U trenutku kada se postie maksimalni pomak (maksimalno udaljenje mase od ravnotenog poloaja), brzina, pa time i kinetika enegrija, postaju jednake nuli, a potencijalna energija je (kD2)/2. U poloaju ravnotee potencijalna energija je jednaka nuli a kinetika energija je maksimalna i iznosi (mV2)/2.

Uvod u vibracije

5

Veza izmeu vibracijskih parametara Za oscilatorno kretanje opisano zakonom pomaka d, brzinu v nalazimo diferenciranjem pomaka po vremenu, dok ubrzanje a nalazimo diferenciranjem brzine po vremenu:

2

sin

sin cos cos

cos sin sin

n

n n n n

n n n n n

d D tdv D t D t V tdtda D t D t A tdt

Veliine D, V i A predstavljaju amplitude pomjeranja, brzine i ubrzanja. Ove amplitude povezane su na sljedei nain:

ukoliko je poznata amplitude pomjeranja D, onda je amplituda V brzine umnoak amplitude pomaka i sopstvene krune frekvencije n, a amplituda ubrzanja A je umoak amplitude brzine i sopstvene krune frekvencije n ili umnoak amplitude pomaka i kvadrata sopstvene krune frekvencije n

D ; V=Dn ; A=Vn = Dn2 ukoliko je poznata amplitude ubrzanja A, onda je amplituda brzine V kolinik

amplitude ubrzanja i sopstvene krune frekvencije n, a amplituda pomjeranja D je kolinik amplitude brzine i sopstvene krune frekvencije n ili kolinik amplitude ubrzanja i kvadrata sopstvene krune frekvencije n

A ; V=A/n ; D=V/n=A/n2

Efekat poveanja mase sistema Poveanjem mase vibrirajueg sistema poveava se period oscilovanja, tj. smanjuje se frekvencija oscilovanja.

Uvod u vibracije

6

SISTEM MASA-OPRUGA- PRIGUIVA

Dodavanje priguivaa karakteristike c sistemu masa-opruga rezultovae e smanjivanjem amplitude pomjeranja sistema tokom vremena. to je vee priguenje to e amplituda pomjeranja bre opadati. Frekvencija oscilovanja, poznata kao priguena frekvencija oscilovanja, je konstantna i gotovo jednaka prirodnoj frekvenciji. Priguena prirodna frekvencija opada lagano sa poveavanjem stepena priguenja. PRINUDNE VIBRACIJE Ako vanjsku (prinudnu) sinusoidalnu silu primjenimo na sistem , sistem e slijediti silu, to znai da e prinudno kretanje sistema imati istu frekvenciju kao vanjska sila. Meutim, moe postojati razlika u amplitudi i fazi vanjske sile i pomjeranja sistema, kako je pokazano na slici.

Uvod u vibracije

7

Uzmimo da se frekvencija prinudne sile mijenja tokom vremena, poevi od vrijednosti koja je manja od prirodne frekvencije sistema. Porastom frekvencije sile amplituda vibrirajueg sistema e takoe rasti i dostie maksimum kada se izjednae frekvencija sile i sopstvena fekvencija sistema. Ako nema priguenja u sistemu (c=0) amplituda pomaka sistema moe teoretski da naraste do u beskonanost. Ovu pojavu nazivamo rezonancija. Rezonantno oscilovanje je, zbog velikih amplituda oscilovanja, izuzetno je nepovoljno za sistem te ga treba izbjegavati. Ako nastavimo dalje poveavati frekvenciju prinudne sile tako da izaemo iz rezonantnog oscilovanja sistema, peavae se i frekvencija oscilatornog sistema masa-opruga-priguiva za istu vrijednost, ali se amplituda i faza mogu mijenjati u skladu sa krivama na dijagramu pomak-vrijeme. Porast amplitude oscilovanja pri rezonanciji, tj. pri jednakim frekvencijama prinudne sile i sopstvne frekvencije sistema, dobro se primjeti i na dijagramu amplituda-frekvencija. Takoe, dijagram amplituda-frekvencija pokazuje i promjenu faze izmeu prinudne sile i oscilacije sistema, tako da sila i oscilacija sistema imaju istu fazu u podruju gdje je frekvencija sile manja od sopstvne frekvencije sistema, a razliitu fazu u podruju gdje frekvencija sile vea od sopstvne frekvencije sistema. KOMBINOVANI ODGOVOR

Uvod u vibracije

8

Ako razmatramo realni mehaniki sistem, njegovo oscilovanje e biti puno sloenije nego oscilovanje prostog mehanikog sistema masa-opruga. Jednostavan primjer sloenog mehanikog sitema predstavljaju dva povezana oscilatorna sistema prikazan je na slici. Ovaj sloeni sistem proizvodi kombinovani ukupni odgovor, a funkcija frekvencijskog odgovora pokazuje dva razonantna vrha koji odgovaraju komponentnim sistemima. MODELI ODGOVORA SISTEMA

Sistem sa jednim stepenom slobode Sistem koji je saijen samo od jedne mase, opruge i priguivaa naziva se sistem sa jednim stepenom slobode kretanja (moe se kretati samo u jednom pravcu). Pri razmatranju dinamikog odgovora sistema na zadatu pobudnu silu, u amplitudno-frekvencijskom domenu moe se uoiti jedan rezonantni vrh. Faza se obino ne razmatra pri jednostavnom vibracionom mjerenju, ali je od velike vanosti pri analizi sistema. Sistem sa vie stepeni slobode kretanja Mehaniki sistem sainjen od vie povezanih masa, opruga i priguivaa, ili system koji moe da vri kretanje u vie pravaca, naziva se sistema sa vie stepeni slobode kretanja. Dinamiki odgovor sistema u amplitudno-frekvencijskom domenu e imati po jedan rezonantni vrh za svaki od stepeni slobode kretanja. Uglavnom mehaniki sistemi imaju vie stepeni slobode kretanja, iako je esto vrlo teko razdvojiti pojedine mehanike komponente, a jo tee predstaviti model sistema to je mogue jednostavnije. DINAMIKI ODGOVOR STVARNOG SISTEMA U veini sluajeva ak i jednostavni mehaniki sistemi moraju biti razmoterni kao sistemi sa vie stepeni slobode, kao to ilustracija pokazuje jednostavan rotor sa parom leajeva. U praksi vibracijski signal sadri mnogo frekvencija koje se deavaju istovremeno i ne mogu se direktno vidjeti iz amplitudno-vremenskog domena signala. Ipak, preslikavanjem signala u amplitudno-frekvencijski domen, sve frekvencijske komponente signala postaju direktno sagledive.

Uvod u vibracije

9

SILE I VIBRACIJE

Ukoliko na mehaniki sistem dejstvuje pobudna sila, sistem e proizvesti odreeno kretanje (vibraciju) kao odgovor na zadatu pobudu. Odgovor sistema (vibracija) zavisi od karakteristike sistema, tzv. pokretljivosti sistema (system mobility). Ako je poznata pobudna sila i pokretljivosti sistema onda se moe predvidjeti kakav e biti odgovor sitema (vibracija). Modalna analiza ili druge metode vibracijskog ispitivanja koriste se za dinamiko modelovanje sistema. Nakon to je uspostavljen model sistema, moemo izraunati njegovu pokretljivost za silu zadatu u nekoj taki sistema, i tako predvidjeti vibraciju na razliitim lokacijama sistema. Takav model moe takoe biti iskoriten da bi se izraunalo optereenje sistema koje moe dovesti do loma.

Uvod u vibracije

10

ZATO MJERITI VIBRACIJE?

Da bi provjerili da li amplitude i frekvencije vibracija ne prelaze neke doputene granice materijala (npr. kao to to opisuje Velerova kriva)

Da bi izbjegli pobudu sistema na rezonantnim frekvencijama odreenih dijelova maine

Da bi izveli priguivanje ili izolaciju izvora vibracija Da bi obezbjedili redovno odravanje maine Da bi izgradili ili verifikovali model strukture pogodan za

raunarsku analizu (analiza sistema)

Velerova kriva je kriva koja opisuje nivo napona do kojeg smijemo optereivati strukturu odreeni broj ciklusa (trajna vrstoa). Visokim naprezanjima struktura smije biti izloena samo mali broj ciklusa, a smanjenjem nivoa naprezanja moe se poveati broj ciklusa koje struktura moe da izdri do loma. Za veinu metala postoji granica izdrljivosti za koju izdrljivost postaje beskonana. Veliina tog napona vrlo je vana i esto se nalazi tako da se objekt podvrgne naprezanju u 10 000 000 ciklusa to je bazirano na iskustvu da upravo tim brojem ciklusa se postie granica izdrljivosti. KAKO ODREUJEMO VIBRACIJU?

Izvoenjem mjerenja Analizom rezultata (veliina amplitude i frekvencija)

S ciljem vrenja analize, prvo je potrebno definisati koji tipovi vibracijskih signala postoje i kako ih mjerimo.

Uvod u vibracije

11

TIPOVI SIGNALA

Signali Osnovna podjela signala je na stacionarne i nestacionarne signale. Stacionarni signali se dijele na deterministike signale i sluajne signale (random signal). Nestacionarni signali se dijele na kontinuirane signale i tranzijentne signale. Stacionarni deterministiki signali su sainjeni od sinusnih komponenata na odreenim frekvencijama. Sluajni signali su okarakterisani time da njihova trenutna vrijednost ne moe biti predviena, ali se moe karakterisati odreenim statistikim funkcijama vjerovatnosti i gustoe, tj. moe se mjeriti njihova prosjena vrijednost. Sluajni signali imaju frekvencijski spektar koji je kontinuirano rasporeen po frekvencijama. Kontinuirani nestacionarni signali imaju neke slinosti kako sa tranzijentnim tako i sa stacionarnim signalima. Tokom analize kontinuirani nestacionarni signal trebao bi se tretirati kao sluajni signal ili podijeljen u individualne tranzijente i tretiran kao tranzijent. Tranzijentni signali su definisani kao signali koji poinju i zavravaju na konstantnom nivou, obino nuli, unutar vremena analize. DETERMINISTIKI SIGNALI Vibracijski signal mjeren na reduktoru moe da izgleda kao signal prikazan na slici. U frekvencijskom domenu ovaj signal ima niz razdvojenih rezonantnih vrhova (diskretnih frekvencijskih komponenti) koji se, poznavajui broj zuba zupanika i njihivu brzinu, mogu povezati sa tano odreenim dijelovima sistema. Signal koji je prikazan naziva se detrministiki, s obzirom na to da je njegova trenutna vrijednost predvidljiva za svaki trenutak vremena.

Uvod u vibracije

12

Uloga frekvencijske analize Razlaganje vibracijskog signala u pojedinane frekvencijske komponente naziva se frekvencijska analiza. Ova tehnika smatra se osnovom vibracijske analize i dijagnostike. Grafiki prikaz nivoa vibracija u funkciji frekvencije naziva se frekvencijski spektar ili spektrogram. Kada izvodimo frekvencijsku analizu vibracija mainkih struktura, obino pronalazimo odreeni broj istaknutih periodninih frekvencijskih komponenata koje su direktno povezane sa osnovnim (fundamentalnim) kretanjima raznih dijelova maine. Pomou frekvencijske analize moemo da otkrijemo izvore neeljenih vibracija. Primjer prikazuje mjerenje i frekvencijsku analizu vibracijskog signala mjerenog na kuitu reduktora. Frekvencijski spektar daje informacije o nivoima i frekvencijama vibracija kuita reduktora koje su prouzrokovane rotiranjem dijelova i sprezanja zupanika. DETERMINISTIKI SIGNALI I HARMONICI

Kretanje mehanikog sistema moe biti sainjeno od jedne komponente na jednoj frekvenciji (npr. zvuna viljuka) ili moe biti istovremeno sainjeno od nekoliko komponenata na razliitim frekvencijama, kao to je sluaj kod kretanja klipa motora sa unutranjim sagorijevanjem. Signal je u ovom sluaju podjeljen u pojedinane komponente, kao u vremenskom tako i u frekvencijskom domenu.

Uvod u vibracije

13

Harmonici Mnogi nesinusoidni signali mogu biti podjeljeni u brojne sinusoide koje su u meusobnom harmonijskom odnosu. Data su dva primjera: harmonijske komponente, tzv. harmonici, su uvijek u odreenom odnosu prema osnovnoj frekvenciji.

SLUAJNI SIGNAL

Tipian primjer sluajne vibracije je vibracija izazvana protokom fluida. Sluajni signal nema periodike i harmonijski povezane komponente. Taj signal je okarakterisan potpuno sluajnim kretanjem, tako da njegova trenutna vrijednost ne moe biti predviena. Sluajne vibracije mogu, ipak, biti opisane svojim statistikim osobinama. Stacionarni sluajni signal ima frekvencijski spektrum koji nije sainjen od diskretnih frekvencijskih komponenata, nego od kontinuirano rasporeene frekvencije.

Uvod u vibracije

14

UDARNI (IMPULSNI) SIGNALI

Mehaniki impuls je kratki udar vibracione energije. Iako je impuls beskonano kratak, imae frekvencijski spektar koji je rasporeen kontinuirano du frekvencije ose. Budui da impuls uvijek ima ogranieno trajanje njegov frekvencijski spektar imae ogranien frekvencijski opseg. PARAMETRI VREMENSKOG SIGNALA Mjerenje vremenskog signala je najjednostavnija forma vibracijske analize. Postoje brojne karakteristike za vrednovanje amplitude (nivoa) vibracijskog signala:

Vrna vrijednost (peak) Vrijednost od vrha do vrha (peak-peak) Srdnja vrijednost (average) Efektivna vrijednost (RMS - root mean square) Faktor porasta (Crest factor) Periodinost/Ponavljanje (Periodicity/ Repetition Rate) Trajanje (Duration)

Uvod u vibracije

15

Opis amplitude (nivoa) signala Amplituda vibracije je veliina koja ukazuje na ozbiljnost vibracije i moe se iskazati razliitim vrijednostima. Vrijednost amplitude od vrha do vrha (peak-to-peak) indikuje maksimalne amplitude signala koji opisuje vibraciju. Ovaj parameter je koristan u situacijama kada je vibracijsko pomjeranje dijelova maine znaajno sa stanovita maksimalnih naprezanja ili zamora materijala u mehanikom sistemu. Vrna vrijednost amplitude (peak) je parameter naroito koristan za izraavanje nivoa kratkotrajnih udarnih vibracija. Ovaj parameter iskazuje samo maksimalnu vrijednost amplitude, dok ne uzima u obzir vremensku istoriju signala. Srednja vrijednost (average) je parameter koji uzima u obzir vremensku istoriju signala. Upotreba ovog parametra je ograniene praktine vrijednosti, jer nema direktne korelacije sa nekom fizikom veliinom. Efektivna vrijednost signala (RMS-root mean square) je najvanija mjera amplitude vibracije zbog toga to uzima u obzir vremensku istoriju signala. Na taj nain ovaj parameter daje amplitudi signala vrijednost koja je direktno povezana sa energetskim sadrajem signala, tj. destruktivnom sposobnosti date vibracije. OPIS VREMENSKOG SIGNALA

Prikazane veliine koje opisuju vremenski signal ne odnose se samo na jednostavan sinusoidni signal, nego na sve uobiajene vibracijske signale koji se mogu dobiti na mainama, koji su sastavljeni od mnogo sinusoidnih komponenata.

Uvod u vibracije

16

LINEARNO NASUPROT OSCILATORNOM KRETANJU Kretanje objekta du prave linije moe se opisati u formi trenutne pozicije objekta, njegove brzine u datom trenutku i njegovog ubrzanja u tom trenutku. Za oscilatorno kretanje na odreenoj frekvenciji ova tri parametra su strogo povezana.

PRETVARANJE POMAK- BRZINA- UBRZANJE Odnos izmeu d, v, a

Ova tri mehanika parametra meusobno su povezana. Poznajui pomak, druge dvije veliine se mogu dobiti postupkom diferenciranja. Ako razmatramo signal sa samo jednom frekvencijskom komponentom, oblik i period signala ostaju isti bilo da ga razmatramo preko pomaka, brzine ili ubrzanja, jedino postoji fazna razlika ova tri parametra, to se vidi iz prikaza amplituda-vrijeme. Ako zanemarimo faznu razliku (to je obino sluaj) numerike vrijednosti brzine i ubrzanja mogu se dobiti jednostavnim mnoenjem pomaka sa vrijednosti sopstvene frekvencije , kako je pokazano na slici.

Uvod u vibracije

17

PRETVARANJE UBRZANJE-BRZINA-POMAK

Odnos izmeu a, v, d Ako je mjereni parametar ubrzanje, ostala dva vibracijska parametra se mogu dobiti postupkom integraljenja. U elektronskom smislu je integraljenje signala jednostavnije je od diferenciranja, Stoga je najbolje izabrati signal ubrzanja za vibracijsku analizu. Postoje i drugi razlozi za izbor ubrzanja kao parametra koji e biti mjeren. KONVERZIJA UPOTREBOM NOMOGRAMA

Upotreba Nomograma za konverziju izmeu a, v i d Ako poznajemo frekvenciju vibracije i nivo ubrzanja, nivoi brzine i pomjeranja mogu lako biti izraunati upotrebom nomograma. Treba napomenuti da je nomogram ispravan samo za sluaj vibracija sa jednom frekvencijskom komponentom (prostih harmonijskih vibracija), a ne za signal koji sadri nekoliko frekvencijskih komponenata.

Uvod u vibracije

18

Na slici je prikazan nomogram za konverziju izmeu ubrzanja, brzine i pomaka iskazanih sa RMS vrijednosti nivoa (moe i Peak vrijednost nivoa) na diskretnoj (jednoj) frekvenciji. Primjer: Ako su poznati frekvencija i nivo ubrzanja, idi u nomogram, kako je pokazano, i oitaj odgovarajue nivoe brzine i pomjeranja na odgovarajuoj skali.

Uvod u vibracije

19

JEDINICE VIBRACIJSKOG SIGNALA

U SI sistemu su jedinice za ubrzanje, brzinu i pomak ms-2, ms-1 i m, respektivno. Jedinica g esto se korisiti u vibracijama i dolazi od gravitacijskog ubrzanja, vrijednost joj je: 1g=9,80665 ms-2 slino kao to je 1 inch=25.4 mm MJERNI LANAC

Slika prikazuje mjerni lanac koji se koristi pri mjerenju vibracija. Prikazani mjerni lanac, koji je najee u upotrebi, sastoji se od odgovarajuuih davaa (transducers), pojaivaa (preamplifiers) pogodnih za dati dava, sistema za analizu (koji se mogu rangirati od jednostavnih detektora srednjih vrijednosti amplitude do sloenih FFT analizatora), i izlaza koji moe biti neki ekran, pisa ili drugi medij za pamenje tih podataka. Treba naglasiti da za svaki mjerni lanac, kao i za obini lanac, vai injenica da je lanac onoliko jak koliko je jaka njegova najslabija karika.

Uvod u vibracije

20

SMEE NA ULAZU=SMEE NA IZLAZU GIGO (garbage in=garbage out) U razvoju novih vozila, monitoringu maina i mnogim drugim aplikacijama mjerenja vibracija, od izuzetne je vanosti imati vrlo visok stepen pouzdanosti u kvalitet mjerenja. Sam izbor akcelerometra kao davaa automatski ne poveava sugerisanu pouzdanost, jer mora biti izabran odgovarajui tip, mora se koristiti ispravno. Itd. Ako koriteni akcelerometar daje loe rezultate iz bilo kog razloga, cjelokupan sistem za monitoring maine pada u vodu, ili analiza rezultira neuobiajenu konstrukcijom automobila. Vai princip GIGO, tj. onoliko smea koliko ue u mjerenje e i izai iz mjerenja. Ne smije se zaboraviti da je za kvalitetnu analizu sistema potreban ne samo odgovarajui software i hardware, nego i ostali povezani resursi, kako ljudski tako i finansijski.