Forståelse af akselkredsløbsplottet i vibrationsanalyse

Definition: Hvad er en akselbane?

A akselkredsløb er et plot, der viser banen for en roterende aksels geometriske centrum under en eller flere omdrejninger. Det er en todimensionel visning af akselens bevægelse inden for dens lejefrigang, som om du kiggede på enden af akselen. Dette effektive diagnostiske værktøj er skabt ved hjælp af et par berøringsfrie nærhedsprober monteret 90 grader fra hinanden (typisk i en XY-konfiguration) og plotter deres samtidige forskydningssignaler mod hinanden.

Hvorfor er kredsløbsplottet så nyttigt?

Mens en standardtidsbølgeform eller et FFT-spektrum viser vibrationer i en enkelt retning, kombinerer kredsløbsplottet to retninger for at give et komplet billede af akslens dynamiske bevægelse. Dette gør det muligt for vibrationsanalytikere at visualisere den faktiske form og retning af akslens bevægelse, hvilket giver uvurderlige spor til diagnosticering af en bred vifte af maskinfejl. Kredsløbet er en hjørnesten i rotordynamisk analyse, især for højhastigheds-, kritiske maskiner udstyret med væskefilmslejer, såsom turbiner, kompressorer og store generatorer.

Sådan fortolker du kredsløbsformer

Formen, størrelsen og orienteringen af kredsløbet er direkte indikatorer for de kræfter, der virker på rotoren. En dygtig analytiker kan diagnosticere en maskines tilstand blot ved at se på kredsløbets form.

Cirkulær eller elliptisk bane

En simpel cirkulær eller elliptisk bane, centreret i lejet, er typisk tegn på en velfungerende rotor domineret af en enkelt frekvens, oftest ubalanceBanen vil være cirkulær, hvis lejeunderstøtningens stivhed er den samme i begge retninger (isotropisk), og elliptisk, hvis stivheden er forskellig i vandret og lodret retning (anisotropisk), hvilket er meget almindeligt.

Forvrænget, 8-formet eller bananformet bane

Når banen er forvrænget fra en simpel ellipse, indikerer det, at flere frekvenser påvirker akselens bevægelse.

• A "banan"- eller halvmåneformet bane er ofte forbundet med forskydning, hvor både 1x og 2x frekvenser er til stede.
• A 8-talsform er et klassisk tegn på en stærk 2x frekvenskomponent, hvilket er en lærebogsindikator for akselforskydningEt 8-tal med en indre løkke antyder ofte en mere alvorlig tilstand eller tilstedeværelsen af en gnidning.

Baner med knæk eller skarpe hjørner

Skarpe retningsændringer, flade pletter eller "knæk" i kredsløbet er stærke tegn på en rotor-til-stator gnidningDette indikerer, at akslens bevægelse begrænses, når den har momentant kontakt med en stationær komponent, såsom et leje, en tætning eller maskinhuset.

Meget uregelmæssige baner

En kredsløbsbane, der er uregelmæssig, ustabil eller ser ud til at være fyldt med "støj", kan være et tegn på alvorlig mekanisk løshed, væskeinduceret ustabilitet (som oliehvirvel eller -pisk) eller turbulente strømningsforhold i en pumpe eller kompressor.

Præcessionsretning: Fremad vs. Baglæns

Den retning, som banen spores i forhold til akselrotationsretningen, er også en vigtig diagnostisk faktor.

• Fremadrettet præcession: Banen bevæger sig i samme retning som akselrotationen. Dette er den normale opførsel for kræfter som ubalance.
• Omvendt præcession: Orbitalretningen bevæger sig i den modsatte retning af akselrotationen. Dette er en unormal tilstand og kan være en indikator for en akselrevne, en kraftig gnidning eller visse typer væskeinduceret ustabilitet.

Hvad et kredsløbsplot viser

Kort sagt giver et enkelt kredsløbsplot et væld af information:

• Den samlede amplitude af akselvibrationen.

– Formen på akselens bevægelse, som hjælper med at identificere forkastningstypen.

• Præcessionens retning.
• Akslens gennemsnitlige position inden for lejets spillerum.

Ved at analysere kredsløbet i forbindelse med FFT-spektret og tidsbølgeformen kan analytikere opnå en meget sikker og detaljeret diagnose af en maskines dynamiske adfærd.

← Tilbage til hovedindekset