
Метод оценки пиковых виброскорости и виброперемещения с помощью третьоктавного анализа спектра
Описание метода оценки с помощью третьоктавного анализа спектра
В предположении периодического постоянного и синусоидального характера виброускорения зависимость от времени
выражается следующим образом:
, (1)
где - амплитуда колебания,
- его частота. Тогда модуль виброскорости
и виброперемещения
можно выразить:
(2)
и связь уровней виброскорости и виброперемещения с уровнем виброускорения:
(3)
(4)
(5)
Перевод в линейные единицы осуществляется по формулам:
(6)
(7)
(8)
Чтобы рассчитать описываемым способом пиковые значения виброускорения (характеристика Пик-Пик), необходимо увеличить в раз максимальные текущие среднеквадратичные значения ускорения за 5 сек (СКЗ 5 сек) в третьоктавных полосах частот (так как сигнал в каждой третьоктавной полосе предполагается синусоидальным и рассматривается параметр пик-пик). Окончательная формула для расчета пикового ускорения имеет вид:
(9)
аналогично выглядят формулы для пиковых скорости и перемещения
.
Данный метод основан на допущении, что измеряемый процесс является квазистационарным. Фактическое отсутствие источников вибрации в рассматриваемом диапазоне частот тоже можно отнести к квазистационарному процессу. Длительность исследуемого процесса много больше 1/f=1/2.81 Гц-1=0.4 сек.
Помимо этого предполагается, что вибрацию в каждой третьоктавной полосе можно заменить колебанием только на одной центральной частоте полосы. Метод предполагает суммирование пиковых значений по третьоктавам в исследуемом диапазоне частот, что также является допущением, так как в действительности общее пиковое значение было бы равно сумме значений амплитуд отдельных спектральных составляющих только в том случае, когда все эти составляющие имели бы одинаковую фазу, что на практике не реализуется. Поэтому оценка таким методом не является точной и заведомо предполагается завышенной. Более точный метод с анализом сигнала виброускорения изложен в статье, ссылка на которую дана ниже.
Расчет по приведенным выше формулам реализован в прикрепленном к статье файле в формате excel. Данные, которые вставляются в шаблон, необходимо получать с прибора. Это можно сделать разными способами: воспользоваться Signal+ (бесплатными или платными опциями) либо, что более удобно, выкачивать данные сразу в табличном формате с помощью универсального транслятора EcoUnit. Описание EcoUnit можно посмотреть по ссылке ниже.