اندازه‌گیری و تحلیل ارتعاشات، اصلی ترین تکنیک برای مراقبت وضعیت و عیب یابی ماشین آلات و تجهیزات دوار است. علم ارتعاشات (مشتمل بر اندازه‌گیری و تحلیل ارتعاش) کاربردهای زیادی در صنعت دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- طراحی دینامیکی ماشین آلات و سازه‌ها (تحلیل روتور دینامیک – آنالیز مودال)
- تست‌های کنترل کیفیت
- تست پذیرش تجهیزات پس از نصب (Acceptance Testing)
- طراحی سیستم‌های کنترل و ایزوله کردن ارتعاشات
- پایش وضعیت (کاندیشن مانیتورینگ)، حفاظت فنی و عیب‌یابی ماشین آلات
آنالیز ارتعاشات، ابزار اصلي شناسایي عیوب و مراقبت از ماشین آلات در دنیا بوده. به طور کلی دو نوع نیروی استاتیکی و دینامیکی در ماشین آلات وجود دارد. نیروهای ارتعاش‌زا از نوع نیروهای دینامیکی هستند که بر اثر وجود کاستی‌هایی در ماشین ایجاد می شوند. برخی از زمینه‌های بروز کاستی (اختلاف از حالت ایده‌آل) عبارتند از:
- محدودیت‌های طراحی
- محدودیت‌های ساخت
- اشکال در نصب اولیه
- اشکالات بهره‌برداری
- بروز اشکالات در حین تعمیرات
و …
از آنجاییکه رسیدن به حالت ایده‌آل امکان‌پذیر نیست، همیشه تا حدی لرزش و ارتعاش در ماشین آلات وجود دارد که مجاز شمرده می‌شود. اما با گذشت زمان و بر اثر بروز اشکالات بعدی، بعضاً ارتعاشات نسبت به حد مجاز افزایش می‌یابد که با آنالیز و انجام اقدام اصلاحی مناسب، می‌توان وضعیت را به حالت قبل برگرداند.
برخی از عوامل ایجاد نیروهای ارتعاش زا در ماشین آلات، عبارتند از:
- میس الایمنت
- نامیزانی جرمی
- سایش اجزا و قطعات
- نیروهای آیرودینامیکی و هیدرودینامیکی
- نیروهای الکترومغناطیسی
- تماس قطعات متحرک و ثابت
- اصطکاک
- و …
برخي عیوب قابل شناسایی از طریق آنالیز ارتعاشات
- نامیزانی جرمی
- تشدید (رزونانس)
- لقی مکانیکی
- خرابی بیرینگ
- خرابی چرخدنده
- فونداسیون معیوب
- اشکالات الکتریکی
- اشکالات آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
- خرابی کوپلینگ
- خرابی تسمه و پولی
- اشکالات پایپینگ
- اعوجاج پوسته
- خارج از مرکزی
- شفت خمیده
بدیهی است برای تشخیص بهینه عیوب فوق، لازم است از تست‌های ارتعاشی مختلف مانند طیف فرکانسی ارتعاشات، منحنی شکل موج ارتعاش، زاویه فاز ارتعاش و … استفاده شود. هر یک از این تست‌های ارتعاشی و روش‌های تحلیل ارتعاشات دارای توانمندی و کاربرد خاص خود می‌باشد.
برخی از روش‌های رایج تحلیل ارتعاشات در کاربردهای مختلف و به ویژه موضوع پایش وضعیت تجهیزات دوار عبارتند از:
- تحلیل مقدار کلی ارتعاشات
- پارامترها و مشخصههای بیرینگهای غلتشی مانند BP، BCU، SEE، Crest،K-Factor، Peak Value
- آنالیز طیف فرکانسی (آنالیز FFT یا Spectrum)
- تحلیل شکل موج زمانی ارتعاش
- آنالیز Envelope
- تحلیل زاویه فاز
- آنالیز Orbit
- تحلیل Run Up و Coast Down (منحنی مرکز شفت، منحنی آبشاری و غیره)
