Разбиране на анализа на поръчките за машини с променлива скорост

Определение: Какво е анализ на поръчките?

Анализ на поръчките е специализирана техника за анализ на вибрациите, използвана за машини, които работят с различни скорости. Вместо да се изобразява амплитудата на вибрациите спрямо фиксирана честотна ос (в Hz или CPM), тя изобразява амплитудата спрямо „порядъци“. поръчка е кратно на основната скорост на въртене на машината. Например, вибрацията от първи ред е вибрацията, която възниква точно при скоростта на движение (1x), вибрацията от втори ред е при два пъти по-голяма скорост на движение (2x) и така нататък.

Защо стандартното FFT е проблем за машини с променлива скорост?

Стандартният анализ с бързо преобразуване на Фурие (FFT) работи чрез вземане на проби от данни за фиксиран период от време. Това работи перфектно за машини с постоянна скорост. Ако обаче скоростта на машината се промени по време на периода на събиране на данни, полученият FFT спектър се „размазва“. Вибрационен компонент, който е пряко свързан със скоростта на работа (като дисбаланс при 1x), ще има разпределена енергия в множество честотни интервали с промяната на скоростта, което ще доведе до широк пик с ниска амплитуда, който е труден за разчитане и точно отчитане на тенденцията. За решаване на този специфичен проблем е разработен порядков анализ.

Решението: Проследяване на поръчките

Анализът на поръчките се основава на техника, наречена проследяване на поръчкатаТова изисква втори сензор, a тахометър (или „тахо“), който осигурява импулс веднъж на оборот от въртящия се вал. Вибрационният анализатор използва този тахо сигнал като динамична времева база. Вместо да взема проби от данни въз основа на фиксиран вътрешен часовник (например всяка милисекунда), той взема проби от данни въз основа на ъгъла на въртене на вала (например всеки градус на въртене). Този процес е известен още като повторно семплиране в ъгловата област.

Чрез синхронизиране на събирането на данни с действителното движение на вала, полученият спектър е в порядъци, а не в честота. Сега, ако машината ускори или забави, пикът на дисбаланс 1x ще остане остър, ясен пик в интервала от 1-ви порядък, елиминирайки напълно ефекта на размазване.

Ключови приложения на анализа на поръчките

Анализът на поръчките е от съществено значение за всяка машина, която не работи с еднаква, постоянна скорост. Често срещани приложения включват:

• Тестване на превозни средства и двигатели: Анализиране на вибрациите на двигателя, трансмисията и задвижващата система в целия диапазон от обороти.
• Вятърни турбини: Скоростта на ротора се променя постоянно в зависимост от скоростта на вятъра, което прави анализа на реда от съществено значение.

– Анализ на разгръщането и движението по инерция на машината: Анализирането на данните за вибрациите при стартиране или изключване на машина е мощен начин за идентифициране на критични скорости и резонанси. Анализът на реда прави тези графики (като графиките на Боде и Waterfall) ясни и лесни за четене.

• Бутални машини: Анализиране на компресори и двигатели, при които моментната скорост може да се колебае.
• Тежки машини: Земно-транспортно оборудване, минни машини и други машини с променливоскоростни задвижвания.

Как се показват данните от анализа на поръчките?

Резултатите от анализа на поръчките обикновено се разглеждат по няколко начина:

• Поръчай Спектър: Графика на амплитудата спрямо порядъците, подобна на стандартно FFT, но с порядъци по оста x.
• Парцел тип водопад или каскада: 3D графика, показваща серия от порядкови спектри, подредени един върху друг при промяна на скоростта на машината. Това ясно показва как амплитудата на всеки порядък се променя с оборотите в минута.
• Сюжет на Боде: Графика, използвана при тестове за разгръщане/движение по инерция, която показва амплитудата и фазата от специфичен порядък (обикновено 1x и 2x) като функция на скоростта на машината.
• Диаграма на Кембъл: Специализиран график, който наслагва линиите на подреждане върху естествените честоти на системата, за да идентифицира ясно потенциалните резонансни точки (където линия на подреждане пресича линия на естествената честота).

Анализът на поръчките е мощен и незаменим инструмент за точно диагностициране на състоянието на всяка машина, която работи в различни скорости.

← Обратно към основния индекс