Pochopení analýzy objednávek pro stroje s proměnnou rychlostí

Definice: Co je to analýza objednávek?

Analýza objednávek je specializovaná technika analýzy vibrací používaná pro stroje, které pracují s různými rychlostmi. Místo vykreslování amplitudy vibrací proti pevné frekvenční ose (v Hz nebo CPM) vykresluje amplitudu proti „řádům“. objednávka je násobkem primární rychlosti otáčení stroje. Například 1. řád je vibrace, která se vyskytuje přesně při provozní rychlosti (1x), 2. řád je při dvojnásobné provozní rychlosti (2x) atd.

Proč je standardní FFT problémem pro stroje s proměnnou rychlostí?

Standardní analýza rychlou Fourierovou transformací (FFT) funguje na principu vzorkování dat po pevně stanovený časový úsek. To funguje perfektně pro stroje s konstantní rychlostí. Pokud se však rychlost stroje během doby sběru dat změní, výsledné spektrum FFT se „rozmaže“. Vibrační složka, která je přímo spojena s provozní rychlostí (jako je nevyváženost při 1x), bude mít svou energii rozloženou napříč více frekvenčními pásmy s tím, jak se rychlost mění, což má za následek široký vrchol s nízkou amplitudou, který je obtížné odečíst a přesně vykreslit trend. Pro řešení tohoto specifického problému byla vyvinuta řádová analýza.

Řešení: Sledování objednávek

Analýza řádu se opírá o techniku zvanou sledování objednávkyTo vyžaduje druhý senzor, tachometr (nebo „tacho“), který poskytuje impuls jednou za otáčku z rotujícího hřídele. Analyzátor vibrací používá tento signál tacho jako dynamickou časovou základnu. Namísto vzorkování dat na základě pevných interních hodin (např. každou milisekundu) vzorkuje data na základě úhlu natočení hřídele (např. každý stupeň natočení). Tento proces je také známý jako převzorkování v úhlové doméně.

Synchronizací sběru dat se skutečným pohybem hřídele je výsledné spektrum vyjádřeno v řádech, nikoli frekvencí. Pokud se stroj zrychlí nebo zpomalí, vrchol nevyváženosti 1x zůstane ostrým a jasným vrcholem v intervalu 1. řádu, čímž se zcela eliminuje efekt rozmazání.

Klíčové aplikace analýzy objednávek

Analýza řádu je nezbytná pro jakýkoli stroj, který nepracuje s jednou konstantní rychlostí. Mezi běžné aplikace patří:

• Testování vozidel a motorů: Analýza vibrací motoru, převodovky a hnacího ústrojí v celém rozsahu otáček.
• Větrné turbíny: Otáčky rotoru se neustále mění s rychlostí větru, takže je nezbytná analýza pořadí.

– Analýza rozběhu a doběhu stroje: Analýza vibračních dat při spouštění nebo vypínání stroje je účinným způsobem, jak identifikovat kritické rychlosti a rezonance. Analýza řádu činí tyto grafy (jako Bodeho a Waterfall grafy) přehlednými a snadno čitelnými.

• Vratné stroje: Analýza kompresorů a motorů, u kterých může okamžitá rychlost kolísat.
• Těžké stroje: Zemní stroje, těžební vozidla a další stroje s pohony s proměnnými otáčkami.

Jak se zobrazují data analýzy objednávek?

Výsledky analýzy objednávek lze obvykle vnímat několika způsoby:

• Spektrum objednávky: Graf amplitudy vs. řádů, podobný standardní FFT, ale s řády na ose x.
• Vodopádový nebo kaskádový pozemek: 3D graf znázorňující sérii řádových spekter naskládaných na sobě při změně rychlosti stroje. To jasně ukazuje, jak se amplituda každého řádu mění s otáčkami za minutu.
• Bodeho graf: Graf používaný v testech rozběhu/doběhu, který ukazuje amplitudu a fázi specifického řádu (obvykle 1x a 2x) jako funkci rychlosti stroje.
• Campbellův diagram: Specializovaný graf, který překrývá čáry uspořádání přes vlastní frekvence systému, aby jasně identifikoval potenciální rezonanční body (kde čára uspořádání protíná čáru vlastní frekvence).

Analýza objednávek je výkonný a nepostradatelný nástroj pro přesnou diagnostiku stavu jakéhokoli stroje, který pracuje v různých rychlostech.

← Zpět na hlavní index