Forståelse af transiente vibrationer

Definition: Hvad er transient vibration?

Forbigående vibrationer refererer til en midlertidig, kortvarig vibration, der opstår, når en maskins driftstilstand ændrer sig. Det er en ikke-stationær hændelse. De mest almindelige eksempler på forbigående vibrationshændelser er maskinvibrationer. startups og nedlukninger (kystnedlukninger).

I modsætning til stationær vibration, som måles, mens en maskine kører med en konstant hastighed og belastning, fokuserer transient vibrationsanalyse på at registrere og forstå maskinens dynamiske respons, når den passerer gennem en række hastigheder eller forhold.

Hvorfor er transient vibrationsanalyse vigtig?

Analyse af transiente vibrationer er afgørende for at forstå de grundlæggende dynamiske egenskaber ved en rotor og dens støttestruktur. Det er den primære metode til at identificere en maskines kritiske hastigheder.

Under opstart eller nedlukning svinger maskinens hastighed over et bredt område. Når rotationshastigheden (1X) passerer gennem en af maskinens naturlige frekvenser, opstår der en resonans der opstår en tilstand. Dette forårsager en betydelig forstærkning af vibrationsamplituden. Ved at registrere vibrationsdataene under denne hastighedsscan kan ingeniører præcist identificere de frekvenser, hvor disse resonanser opstår.

Disse oplysninger er afgørende for:

• Maskindesign og accepttest: Verifikation af, at maskinens kritiske hastigheder ikke er for tæt på dens normale driftshastighed.
• Diagnostik: En ændring i placeringen af en kritisk hastighed over tid kan indikere et udviklende strukturelt problem, såsom en revnet skakt eller et løst fundament.
• Fleksibel rotor Afbalancering: Afbalancering af fleksible rotorer kræver forståelse af rotorens respons ved dens kritiske hastigheder, og disse data indsamles under transiente kørsler.

Specialiserede analyseplot

Fordi hastigheden konstant ændrer sig, er en standard FFT-spektrum er ikke tilstrækkeligt til at analysere transiente vibrationer. Dataene vises typisk på specialiserede plots, der viser, hvordan vibrationen ændrer sig i forhold til hastighed (RPM):

• Bode-plottet: Dette er det mest almindelige plot til transientanalyse. Det viser den 1X-filtrerede vibrationsamplitude og -fase på to separate grafer, begge plottet mod maskinens hastighed. Resonans er tydeligt identificeret ved en top i amplitude og et tilhørende 180-graders faseskift.
• Nyquist (Polar) Plot: Dette plot kombinerer 1X-amplituden og -fasen i et enkelt polært plot. Resonansen er identificeret som en karakteristisk løkke på grafen.
• Vandfald/Kaskadegrund: Dette er et 3D-plot, der stabler flere FFT-spektre sammen, efterhånden som hastigheden ændres, hvilket skaber en "vandfalds"-effekt. Det er fremragende til at visualisere responsen af alle frekvenskomponenter (ikke kun 1X) under den transiente hændelse.

Krav til dataindsamling

Optagelse af transiente vibrationsdata kræver specifik instrumentering og opsætning:

• Multikanalanalysator: Der er behov for et dataopsamlingssystem, der er i stand til at sample flere kanaler med vibrations- og hastighedsdata samtidigt.
• Omdrejningstæller/nøglefase: Et hastigheds-/fasereferencesignal én gang pr. omdrejning er absolut obligatorisk. Analysatoren bruger dette signal til at spore maskinens hastighed og til at muliggøre de fasemålinger, der kræves til Bode- og Nyquist-diagrammer.
• Tilstrækkelig hukommelse og processorhastighed: Analysatoren skal kunne registrere en kontinuerlig datastrøm under hele opstarten eller nedlukningen, hvilket undertiden kan vare flere minutter på meget store maskiner.

← Tilbage til hovedindekset