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Introdução

GRMS é o valor da aceleração quadrática média, expresso em unidades de g. Em engenharia de vibrações, no entanto, pode se referir à aceleração geral de um ambiente de vibração aleatória, ou pode aparecer nas especificações de motores de vibração para indicar a saída medida sob condições de teste específicas. Os dois não podem ser comparados diretamente apenas com base nas unidades.

Este artigo explica o que significa GRMS, suas unidades e como é calculado. Também explica como os engenheiros devem interpretar os dados de GRMS nas especificações de motores de microvibração e quais condições precisam ser verificadas ao comparar os resultados dos testes. Como fabricante de motores de microvibração, a LEADER lista os parâmetros de vibração para os modelos correspondentes em sua documentação de produto; esses dados devem ser interpretados em conjunto com o modelo específico e as condições de teste.

O que é GRMS?

GRMS é o valor da raiz quadrada média de um sinal de aceleração, normalmente expresso como gRMS. Em testes de vibração aleatória, ele resume a aceleração RMS total dentro de uma faixa de frequência especificada. Em especificações de motores de vibração, Grms também pode representar a aceleração de saída medida sob condições de teste específicas.

Ao ver GRMS ou Grms, o primeiro passo é confirmar o que está sendo medido: os dados descrevem o ambiente de vibração aleatória ao qual o dispositivo está submetido ou a vibração gerada pelo próprio motor? Embora esses dois tipos de dados usem unidades semelhantes, seus objetivos de medição e condições de teste diferem e não podem ser comparados diretamente com base apenas em valores numéricos.

Qual é o nome completo e a unidade de GRMS?

GRMS geralmente se refere à aceleração RMS (Root Mean Square, ou Raiz Quadrada Média) expressa em unidades de g. RMS é um método de cálculo para processar sinais variáveis; g é a unidade de aceleração gravitacional, e 1g é aproximadamente igual a 9,81 m/s².m/s2.

Em documentação de engenharia, também é comum escrever gRMS, Grms ou GRMS. Independentemente da notação utilizada, o contexto deve ser verificado para confirmar se a métrica representa aceleração, e não deslocamento de vibração, velocidade ou rotação do motor. Para especificações de motores, o método de teste e as condições do modelo correspondente também devem ser revisados.

Como é calculado o GRMS?

O GRMS pode ser calculado a partir de dados de aceleração no domínio do tempo ou de uma curva PSD no domínio da frequência. O método no domínio do tempo baseia-se em uma série de amostras de aceleração; o método PSD integra a densidade espectral de aceleração em uma faixa de frequência específica. Ambos os métodos requerem uma definição clara da faixa de dados e das condições de teste.

Cálculo a partir de dados de aceleração no domínio do tempo

Para dados amostrados no domínio do tempo, a aceleração RMS é igual à raiz quadrada da média de todos os quadrados das amostras de aceleração:

onde a1a1 através de umansão amostras de aceleração e nˉnˉ é o número de amostras. Se o sinal contiver offset do sensor ou componentes CC não gerados por vibração, correções devem ser feitas antes do cálculo, de acordo com o método de medição. Se os dados forem expressos em m/s², podem ser convertidos para g.gdividindo por aproximadamente 9,81.

Cálculo a partir de uma curva PSD

Os testes de vibração aleatória geralmente utilizam a Densidade Espectral de Potência (PSD) da aceleração para descrever a distribuição da vibração em diferentes frequências. As unidades de PSD são tipicamente g²/Hz. Integrando a PSD em uma faixa de frequência específica e, em seguida, calculando a raiz quadrada da área integrada, obtém-se o GRMS (Razão Média de Valores Aleatórios).

GRMS==√(Área integrada da PSD na faixa de frequência especificada)

A unidade da área integrada da PSD é g²g², e a raiz quadrada resulta em gRMS. Para curvas compostas por múltiplos segmentos de frequência e diferentes inclinações, a área de cada segmento deve ser calculada separadamente usando o método apropriado, somada e, em seguida, a raiz quadrada calculada. Os cálculos reais devem seguir a especificação de teste aplicável ou o método do software de análise. A faixa de frequência também afeta o resultado final; portanto, ao comparar dois valores de gRMS, certifique-se de que a mesma faixa de frequência e as mesmas condições de PSD foram utilizadas.

Qual a diferença entre GRMS, G Peak e Peak-to-Peak?

GRMS, G Peak e Peak-to-Peak descrevem características diferentes de um sinal de vibração e, geralmente, não podem ser usados diretamente de forma intercambiável. GRMS representa a aceleração quadrática média de um segmento do sinal; G Peak representa a aceleração instantânea máxima durante a medição; Peak-to-Peak representa a diferença entre os valores máximo e mínimo.

Métrica	O que isso representa	O que observar ao usar
GRMS / gRMS	Nível RMS (raiz quadrada média) de um segmento de sinal de aceleração	O objeto de medição, a faixa de frequência e as condições de teste devem ser especificados.
Pico G	Aceleração instantânea máxima durante a medição	Afetado pelas características do pico do sinal e pela duração da gravação.
De pico a pico	Diferença entre os valores máximo e mínimo	Não pode ser derivado universalmente a partir de valores RMS.

Para uma onda senoidal ideal, existe uma relação fixa entre o valor RMS e o valor de pico; no entanto, o valor de pico de um sinal de vibração aleatória depende da distribuição do sinal, do fator de crista e da duração da gravação, e a fórmula da onda senoidal não pode ser aplicada diretamente. Engenheiros não devem estimar o valor de pico ou a relação pico a pico de uma vibração aleatória apenas com base em um único valor RMS.

O que significa Grms nas fichas técnicas de motores de vibração?

Em fichas técnicas de motores de microvibração, Grms normalmente representa a aceleração medida sob métodos e condições de teste específicos. Não se trata de uma "força tátil" fixa que permanece constante independentemente da configuração do teste, e deve ser interpretada em conjunto com o modelo, as condições de acionamento e o método de medição.

Por exemplo,FPCB-0820 do LEADERA documentação do produto indica um valor de vibração de 0,6 Grms. Este valor deve ser interpretado em conjunto com o modelo e a ficha técnica correspondentes; caso seja utilizado para fins de comparação em engenharia, é também necessário confirmar se as condições reais de medição são consistentes.

Por que o mesmo motor pode apresentar valores de Grms diferentes?

Diferenças na montagem, fixação, carga, eixo de medição e condições de acionamento podem fazer com que o mesmo motor apresente valores de Grms diferentes. A rigidez e o amortecimento da fixação afetam a transmissão da vibração; diferentes posições ou orientações do acelerômetro também podem registrar respostas diferentes. A tensão de acionamento, a frequência de acionamento do LRA, a pressão de fixação e a estrutura da carcaça também podem alterar os resultados da medição.

Para melhorar a repetibilidade dos testes, recomenda-se registrar o modelo do motor, as condições de acionamento, o método de montagem, a carga, a posição do acelerômetro, o eixo de medição, a faixa de frequência e a duração do teste para cada medição. Ao comparar os dados, essas condições devem ser mantidas o mais consistentes possível, e quaisquer condições que não possam ser padronizadas devem ser claramente documentadas.

O que o GRMS pode lhe dizer e o que ele não pode lhe dizer por si só?

O GRMS pode resumir o nível geral de aceleração RMS sob condições de medição específicas, mas um único valor não consegue descrever completamente um sinal de vibração. Para ambientes de vibração aleatória, o GRMS sozinho não consegue mostrar em quais frequências a energia de vibração está concentrada; a avaliação de engenharia também pode exigir a análise da curva PSD, da faixa de frequência especificada e da duração do teste.

Um único valor GRMS também não pode indicar diretamente:

O valor de pico instantâneo máximo na vibração aleatória;

A contribuição de diferentes faixas de frequência para a resposta geral;

Local onde ocorre a vibração máxima na estrutura do produto;

Se a vida útil ou a confiabilidade do motor atendem aos requisitos;

Se a vibração final percebida pelo usuário é mais forte ou mais confortável.

Ao avaliar a vibração aleatória a que o equipamento está sujeito, o espectro de frequência e a duração do teste devem ser considerados em conjunto. Ao avaliar a potência de saída do próprio motor, o modelo, o inversor, o dispositivo de fixação, a carga e o eixo de medição devem ser considerados em conjunto. Em nenhum dos casos deve-se basear um julgamento completo apenas em um único valor GRMS.

Que informações devem ser fornecidas ao fabricante ao avaliar motores de microvibração?

Ao avaliar as especificações ou amostras de motores, a equipe de engenharia deve especificar o objeto de medição, as métricas-alvo e as condições reais de uso. Essas informações ajudam o LEADER a determinar se o projeto se concentra na vibração ambiental do equipamento ou na potência do motor, e a confirmar as especificações ou condições de avaliação de amostras adequadas.

Preparação recomendada:

Tipo de produto e aplicação alvo;

Se a avaliação diz respeito à vibração ambiental aleatória ou à potência de saída do motor;

Meta de Grms, G Peak ou outras métricas de vibração;

Faixa de frequência aplicável e requisitos de teste relacionados;

Espaço de montagem do motor, orientação, método de fixação e estrutura do produto;

Tensão disponível, circuito de acionamento e frequência de acionamento do LRA (se aplicável);

Dispositivo de teste, carga e posição do acelerômetro (se já existir uma configuração de teste);

Modelo do motor, quantidade de amostras e fase do projeto a ser avaliada.

Caso os valores-alvo ainda não tenham sido definidos, você pode fornecer inicialmente a estrutura do produto, as condições de operação, os relatórios de testes existentes ou protótipos de referência. A LEADER poderá confirmar os parâmetros disponíveis e os requisitos de avaliação da amostra com base na documentação específica do modelo.

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O que significa GRMS?

GRMS geralmente se refere ao valor da aceleração quadrática média, expresso em unidades de g. Descreve o nível RMS de um sinal de aceleração, e seu significado específico deve ser determinado em conjunto com o objeto de medição e as condições de teste.

Qual é a unidade de GRMS?

GRMS é normalmente expresso como gRMS para aceleração. 1g é aproximadamente igual a 9,81 m/s². Em documentação de engenharia, também pode ser escrito como gRMS, Grms ou GRMS.

GRMS é o mesmo que G Peak?

GRMS é o mesmo que G Peak? Não. GRMS é o valor da aceleração quadrática média, enquanto G Peak é a aceleração instantânea máxima durante a medição. A relação entre os dois depende da forma de onda do sinal; vibrações aleatórias não podem ser convertidas diretamente usando a fórmula da onda senoidal ideal.

É possível comparar dois motores de vibração com base apenas nos valores de Grms?

Não recomendado. Deve-se confirmar se o dispositivo de teste, a carga, a orientação de montagem, as condições de acionamento e o método de medição são os mesmos para ambos os motores. Se as condições de teste forem diferentes, comparar apenas os valores de Grms pode levar a conclusões incorretas.

O valor em grms (libras por metro cúbico) na ficha técnica de um motor pode representar a intensidade de vibração realmente sentida pelo usuário?

O valor de Grms (força mássica) em uma folha de dados de motor pode representar a intensidade de vibração realmente sentida pelo usuário? Não, por si só, não. O Grms em uma folha de dados é um valor medido sob uma configuração de teste específica; a transmissão real de vibração também é afetada pela carcaça, método de montagem, massa do dispositivo, localização do contato e condições de acionamento, e deve ser verificada na estrutura de destino.

Conclusão

GRMS é uma métrica de raiz quadrada média para aceleração, mas em diferentes contextos, pode descrever um ambiente de vibração aleatória ou representar a saída de um motor de vibração medida sob condições específicas. Antes de interpretar ou comparar dados, o objeto de medição, as unidades, a faixa de frequência e as condições de teste devem ser confirmados.