Hầu hết các rung động của máy (cơ khí) là không mong muốn và nó thường gây hư hỏng cho máy. Bài viết này tập trung phân tích những thành phần gây rung động cho máy, gây ra do lỏng cơ cấu, chi tiết máy.
Lỏng cơ cấu có nhiều dạng khác nhau; phân biệt bằng: các loại lỏng (stato hay roto), mức lỏng và các hậu quả liên quan như: mất cân bằng, lệch trục, hỏng vòng bi – ổ trục v…v…
Lỏng vòng bi gắn với trục quay
Một ổ trục có thể được lắp đặt theo cách “cảm giác tay” thấy “chặt” là được. Tuy nhiên, với phương pháp kiểm tra thông thường này, ổ trục có thể không đủ chặt. Việc gắn rãnh trong vào trục xoay nhưng không chặt khiến rãnh trong (màu đỏ) cũng quay. Điều này, gây ra sự cọ xát quá mức và thường tạo ra các triệu chứng tương tự như có sự cọ xát hoặc lỏng trong máy.
Khi ổ trục bị lỏng, dạng tín hiệu điện thu được từ cảm biến rung sẽ phụ thuộc vào cơ cấu lắp đặt của trục quay đó. Nếu rãnh trong của vòng bi gắn với trục quay của động cơ, động cơ này đang cấp tải cho một máy khác, phổ tín hiệu thu được sẽ có sự mất cân bằng. Nếu ổ trục không có khuyết tật gì và rung chỉ do lỏng ổ trục, triệu chứng thông thường sẽ là biên độ cao tại 1 x tốc độ quay của động cơ như hình. Đỉnh phổ tại 3 x tốc độ quay động cơ (rpm) sẽ rất cao. Nếu ổ trục trượt không liên tục mà đứt đoạn, nghĩa là trượt một chút rồi dừng rồi lại trượt một chút, thì phổ sẽ không thay đổi nhiều. Tuy nhiên, tín hiệu miền thời gian trông sẽ méo mó như hình minh hoạ. Tín hiệu thu được khi hiển thị trên miền thời gian sẽ có biên độ thay đổi, bị giới hạn biên độ, có hài, có nhịp hoặc có độ dài 1/2 chu kỳ thay đổi không cố định. Một hoặc một vài tính chất này sẽ tạo ra hài và các thành phần tần số khác, ví dụ như tốc độ của máy được cấp tải.
Lỏng ở các bộ phận quay
Triệu chứng: tăng biên độ ở hài 1 x tần số quay
Nếu ổ trục bị “rơ”, khoảng cách giữa ổ trục và bi trong ổ trục sẽ tạo ra hài ở 1 x tốc độ quay ổ trục và tạo ra hài kéo dài tới 10 x tốc độ quay ổ trục. Bi trong ổ trục va vào thành rãnh quay sẽ tạo ra tiếng, làm tăng nền nhiễu ở tín hiệu.
Ổ trục bị rơ cũng có thể tạo ra hài ở 1/2 x tốc độ quay; hiện tượng này có khi được gọi là hài phụ. Hài phụ cũng có thể do nguyên nhân các cơ cấu bị trượt (do lắp lỏng) hoặc có sự va đập mạnh bên trong cơ cấu. Thậm chí hài phụ 1/3 x tốc độ quay cũng có thể xảy ra trong một vài trường hợp nặng.
Chú ý quan sát phổ tần số sẽ thấy nền nhiễu tăng.
Lỏng ở các bộ phận đứng yên
Triệu chứng: tăng biên độ ở hài 1 x tần số quay theo phương ngang
Dạng rung động này gây ra do đế máy lắp đặt yếu (có sự nứt vỡ hoặc có chỗ bị hỏng ở chân đế, cấu phần gá lắp, ốc và đai ốc gá lắp,… làm cho máy có thể rung theo phương cấu trúc gá lắp bị lỏng – thường là phương ngang; do đó tạo ra rung động tăng tại tần số quay.
Vấn đề này thường bị nhầm lẫn với mất cân bằng, cần chú ý phân tích cẩn thận để phân biệt. Nếu đỉnh phổ 1 x tần số quay theo phương ngang lớn hơn 2 lần biên độ đỉnh phổ ở 1 x tần số quay phương dọc thì có thể nghi ngờ là có vấn đề về chân đế hoặc gá lắp. Nếu biên độ đỉnh phổ thay đổi theo tốc độ quay thì có thể nguyên nhân là cộng hưởng rung động từ các vấn đề khác.
Đế máy bị cong, uốn hoặc lỏng đai ốc gá lắp hoặc nứt vỡ chân đế gá lắp máy đều là nguyên nhân gây ra rung động ở phương ngang. Trên biểu đồ phổ sẽ quan sát được đỉnh phổ tại 1 x tần số quay rất cao khi đặt cảm biến theo phương gá lắp ~ phương ngang. Quan sát tín hiệu miền thời gian sẽ thấy tín hiệu hình sin khá đẹp. Nếu có va đập đỉnh trên và dưới tín hiệu sin có thể bị cắt mất.
