چرا ارتعاش در ماشین آلات و تجهیزات دوار وجود دارد؟

به طور کلی دو نوع نیروی استاتیکی و دینامیکی در ماشین آلات وجود دارد. نیروهای ارتعاش زا از نوع نیروهای دینامیکی هستند که بر اثر وجود کاستی هایی در ماشین ایجاد می شوند. برخی از زمینه های بروز کاستی (اختلاف از حالت ایده آل) عبارتند از:

1. محدودیت های طراحی
2. محدودیت های ساخت
3. اشکال در نصب اولیه
4. اشکالات بهره برداری
5. بروز اشکالات در حین تعمیرات

از آنجایی که رسیدن به حالت ایده آل امکان پذیر نیست، همیشه تا حدی لرزش  و ارتعاش در ماشین آلات وجود دارد که مجاز شمرده می شود. اما با گذشت زمان و بر اثر بروز اشکالات بعدی، بعضا ارتعاشات نسبت به حد مجاز افزایش می یابد که با آنالیز و انجام اقدام اصلاحی مناسب، می توان وضعیت را به حالت قبل برگرداند.
رابطه زیر میزان ارتعاش ماشین را تعیین می کند:
 نیروهای ارتعاش زا در داخل ماشین و معمولا در سیستم روتور (یعنی بخش در حال دوران) تولید می شوند. امپدانس از مشخصات هر سیستم مکانیکی و از جمله ماشین آلات دوار است و مسیر انتقال ارتعاش را توصیف می کند.
ارتعاشاتی که معمولا از روی بخش ساکن (استاتور) ماشین آلات و به ویژه از روی هوزینگ بیرینگ اندازه گیری می شود، تحت تاثیر دو پارامتر فوق است.
اکنون دو پارامتر فوق (یعنی نیروهای ارتعاش زا و امپدانس) را جداگانه بررسی می کنیم.
نیروهای ارتعاش زا (Vibratory Forces)
برخی از عوامل ایجاد نیروهای ارتعاش زا در ماشین آلات، عبارتند از:

• میس الایمنت
• نامیزانی جرمی
• سایش اجزا و قطعات
• نیروهای آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
• نیروهای الکترومغناطیسی
• تماس قطعات متحرک و ثابت
• اصطکاک
• امپدانس (Impedance)

امپدانس و یا مقاومت مکانیکی در برابر حرکت، از خصوصیات هر سیستم مکانیکی است که سه مولفه دارد:

1. جرم
2. سفتی
3. میرایی (دمپینگ)

برخی عوامل بدون اینکه از خود نیرویی تولید کنند و تنها از طریق تاثیر بر امپدانس، منجر به تشدید ارتعاش می شوند. مهمترین آن ها عبارتند از:

لقی مکانیکی

تحریک فرکانس های طبیعی اجزاء (رزونانس)
ضعف در فونداسیون و یا شاسی ماشین آلات
ضعیف بودن سازه (استراکچر)
 ارتعاشات به عنوان مشخص کننده وضعیت تجهیزات
ارتعاشات هر تجهیز دوار (چه از نظر دامنه و چه از نظر سایر مشخصات ارتعاشات) ارتباط مستقیمی با وضعیت آن دارد و هرگونه تغییر هر چند جزئی در وضعیت تجهیز (از هر نظر) با تغییر در وضعیت ارتعاشات آن همراه خواهد بود.

منظور از تغییر در وضعیت تجهیزات چیست؟

• تغییر در شرایط بهره برداری تجهیزات
• بروز اشکال (مکانیکی، الکتریکی، . . . ) در تجهیزات
• تغییر بار وارد بر تجهیزات

برخی عیوب قابل شناسایی از طریق تحلیل ارتعاش

برخی از عیوبی که به کمک ارتعاش سنجی و تحلیل سیگنال لرزش ماشین آلات شناسایی می شوند:

1. نامیزانی جرمی (آنبالانسی)
2. میس الایمنت (نا هم راستایی)
3. رزونانس (تشدید)
4. لقی مکانیکی
5. خرابی بیرینگ
6. خرابی چرخ دنده
7. خارج از مرکزی
8. شفت خمیده
9. فونداسیون معیوب
10. اشکالات الکتریکی
11. اشکالات آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
12. خرابی کوپلینگ
13. خرابی تسمه و پولی
14. اشکالات پایپینگ
15. اعوجاج پوسته