Pochopení dojezdu v analýze rotačních strojů

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

Kompletní sada pro vibrační diagnostiku a vyvažování od společnosti Vibromera, včetně čtyř vibračních senzorů s kabely, modulu signálního rozhraní, laserového otáčkoměru s magnetickým stojanem, digitální váhy, USB kabelu a přepravního kufříku. Systém je určen pro vyvažování rotorů a monitorování stavu průmyslových zařízení.

Zařízení

Magnetický stojan Insize-60-kgf

Díly

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

Definice: Co je Coastdown?

Dojezd (také nazývané doběh nebo decelerace) je proces, který umožňuje rotujícímu stroji zpomalit z provozní rychlosti do úplného zastavení bez použití aktivního brzdění, spoléhajíc se na přirozené zpomalení způsobené třením, větrem a dalšími ztrátami. V kontextu dynamika rotoru a analýza vibrací, dojezdová zkouška je diagnostický postup, při kterém vibrace Data se průběžně zaznamenávají, jak stroj zpomaluje, a poskytují tak cenné informace o kritické rychlosti, přirozené frekvence, a dynamické charakteristiky systému.

Zkoušky dojezdu jsou základním nástrojem pro uvádění nových zařízení do provozu, řešení problémů s vibracemi a validaci dynamických modelů rotoru.

Účel a aplikace

1. Identifikace kritické rychlosti

Primárním účelem testování dojezdu je identifikace kritických rychlostí:

Jak se rychlost snižuje v průběhu každé kritické rychlosti, amplituda vibrací vrcholí
Vrcholy v amplituda graf vs. rychlost označující kritické rychlosti
Doprovodných 180° fáze posun potvrzuje rezonanci
V jednom testu lze identifikovat více kritických rychlostí

2. Měření vlastní frekvence

Kritické rychlosti odpovídají vlastním frekvencím:

První kritická rychlost nastává při první vlastní frekvenci
Druhý kritický bod na druhé vlastní frekvenci atd.
Poskytuje experimentální ověření analytických předpovědí
Používá se k validaci modelů konečných prvků

3. Stanovení tlumení

Ostrost rezonančních vrcholů odhaluje systém tlumení:

Ostré, vysoké vrcholy naznačují nízké tlumení
Široké, nízké vrcholy naznačují vysoké tlumení
Tlumící poměr lze vypočítat z šířky a amplitudy píku
Rozhodující pro predikci úrovně vibrací během budoucího provozu

4. Posouzení distribuce nerovnováhy

Fázové vztahy při kritických rychlostech odhalují nevyváženost rozdělení
Dokáže identifikovat statickou vs. párovou nerovnováhu
Pomáhá plánovat strategii vyvažování

Postup zkoušky dojezdu

Příprava

Instalace senzorů: Místo akcelerometry nebo snímače rychlosti v ložiskách v horizontálním a vertikálním směru
Instalace otáčkoměru: Optický nebo magnetický senzor pro sledování otáček a poskytování fázové reference
Konfigurace sběru dat: Nastavte nepřetržitý záznam s odpovídající vzorkovací frekvencí
Definovat rozsah rychlosti: Typický rozsah od provozní rychlosti až do 10-20% provozní rychlosti nebo do zastavení stroje

Provedení

Stabilizace při provozní rychlosti: Běh normální rychlostí, dokud nedojde k tepelné rovnováze a ustáleným vibracím.
Zahájení dojezdu: Odpojte napájení pohonu (motor, turbína atd.) a nechte přirozené zpomalení
Nepřetržité monitorování: Zaznamenávejte amplitudu, fázi a rychlost vibrací během zpomalování
Monitorování bezpečnosti: Dávejte pozor na nadměrné vibrace, které naznačují neočekávané rezonance nebo nestability
Úplné zpomalení: Pokračujte v nahrávání, dokud se stroj nezastaví nebo nedosáhne minimální požadované rychlosti.

Parametry sběru dat

Vzorkovací frekvence: Dostatečně vysoká pro zachycení všech sledovaných frekvencí (obvykle 10–20× maximální frekvence)
Trvání: Záleží na setrvačnosti rotoru – může to být 30 sekund až 10 minut
Rozměry: Amplituda, fáze a rychlost vibrací na všech místech senzoru
Synchronní vzorkování: Data vzorkovaná v konstantních úhlových přírůstcích pro analýzu řádu

Analýza a vizualizace dat

Bodeho graf

Standardní vizualizace dat o dojezdu je Bodeho graf:

Horní pozemek: Amplituda vibrací vs. rychlost
Dolní graf: Fázový úhel vs. rychlost
Podpis kritické rychlosti: Vrchol amplitudy s odpovídajícím fázovým posunem o 180°
Více grafů: Samostatné grafy pro každé místo a směr měření

Vodopádový pozemek

Vodopádové grafy poskytnout 3D vizualizaci:

Osa X: Frekvence (Hz nebo řády)
Osa Y: Rychlost (ot./min.)
Osa Z (barva): Amplituda vibrací
1× Součást: Zobrazuje se jako diagonální čára sledovaná rychlostí
Přirozené frekvence: Zobrazují se jako vodorovné čáry (konstantní frekvence)
Průsečíky: Kde přímka 1× protíná přímku vlastní frekvence = kritická rychlost

Polární graf

Vektory vibrací vykreslené při různých rychlostech
Charakteristický spirálový vzor s klesající rychlostí v kritických otáčkách
Fázové změny jasně viditelné

Testování dojezdu vs. rozjezdu

Výhody dojezdu

Není potřeba žádné externí napájení: Jednoduše odpojte pohon a nechte stroj volně běžet.
Pomalejší zpomalení: Více času při každé rychlosti, lepší rozlišení
Bezpečnější: Systém přirozeně ztrácí energii, místo aby ji získával
Méně stresu: Kritické rychlosti překračovány s klesající energií

Výhody rozběhu

Řízená akcelerace: Může řídit rychlost v rámci kritických rychlostí
Část běžného spuštění: Data shromážděná během rutinního spouštění
Aktivní podmínky: Přítomné procesní zátěže, reprezentativnější pro provoz

Srovnávací úvahy

Teplotní vlivy: Rozjezd proveden za studena; doběh z horkých provozních podmínek
Tuhost ložiska: Může se lišit mezi horkým (dojezd) a studeným (rozběh) provozem
Tření a tlumení: Závislé na teplotě, ovlivňující amplitudy píků
Porovnání dat: Rozdíly mezi údaji o rozjezdu a doběhu mohou odhalit tepelné nebo zátěžové vlivy

Aplikace a případy použití

Uvedení nového zařízení do provozu

Ověřte, že kritické rychlosti odpovídají konstrukčním předpovědím.
Ověřte dostatečné oddělovací okraje
Ověření dynamických modelů rotoru
Stanovení základních dat pro budoucí použití

Řešení problémů s vibracemi

Určete, zda vysoké vibrace souvisí s rychlostí (rezonance)
Identifikujte dříve neznámé kritické rychlosti
Posouzení dopadů úprav nebo oprav
Rozlišování rezonance od jiných zdrojů vibrací

Postupy vyvažování

Pro flexibilní rotory, dojezd identifikuje, které režimy je třeba vyvážit
Určuje vhodné rychlosti vyvažování
Ověřuje zlepšení po vyvažování modálních činností

Ověření modifikace

Po výměně ložiska ověřte kritické posuny otáček
Po změnách hmotnosti nebo tuhosti potvrďte předpokládané změny vlastní frekvence
Porovnejte data před/po dojezdu pro kvantifikaci zlepšení

Nejlepší postupy pro testování dojezdu

Bezpečnostní aspekty

Zajistěte, aby probíhal test vědomosti veškerého personálu.
Pečlivě sledujte vibrace, zda nedošlo k neočekávaným rezonancím
Mějte k dispozici možnost nouzového vypnutí
Během testu uvolněte prostor kolem zařízení
Pokud se objeví nadměrné vibrace, zvažte nouzové zastavení namísto dokončení dojezdu

Kvalita dat

Dostatečná míra zpomalení: Ne příliš rychlé (nedostatek datových bodů při každé rychlosti) ani příliš pomalé (tepelné změny během testu)
Stabilní podmínky: Minimalizujte změny procesních proměnných během testu
Vícenásobné běhy: Pro ověření opakovatelnosti proveďte 2–3 dojezdy
Všechna místa měření: Zaznamenávejte data na všech ložiskách současně

Dokumentace

Zaznamenávejte provozní podmínky (teplotu, zatížení, konfiguraci)
Zachyťte kompletní data o vibracích a rychlosti
Generování standardních analytických grafů (Bodeho, vodopádový, polární)
Identifikujte a označte všechny nalezené kritické rychlosti
Porovnejte s návrhovými predikcemi nebo předchozími testovacími daty
Archivace dat pro budoucí použití

Interpretace výsledků

Identifikace kritických rychlostí

Hledejte amplitudové vrcholy v Bodeho grafu
Potvrďte fázovým posunem o 180°
Všimněte si rychlosti, při které dochází k vrcholu
Výpočet oddělovacího prostoru z provozní rychlosti

Posouzení závažnosti

Špičková amplituda: Jak vysoké jsou vibrace při kritické rychlosti?
Maximální ostrost: Ostrý vrchol naznačuje nízké tlumení, potenciální problém
Provozní blízkost: Jak blízko je provozní rychlost kritickým rychlostem?
Přijatelnost: Obvykle vyžaduje separační rezervu ±15-20%

Pokročilá analýza

Výpis tvary módu z vícebodových měření
Výpočet tlumících poměrů z charakteristik špiček
Identifikujte režimy víření vpřed a vzad
Porovnat s Campbellův diagram předpovědi

Zkoušky dojezdu jsou základním diagnostickým nástrojem v dynamice rotorů, který poskytuje empirická data, jež doplňují analytické předpovědi a odhalují skutečné dynamické chování rotačních strojů za reálných provozních podmínek.

← Zpět na hlavní index

Co je to dojezd v analýze rotačních strojů?

Publikováno uživatelem admin dne Říjen 31, 2025 Říjen 31, 2025