Pöörlevate masinate vabajooksu mõistmine analüüsis
Definitsioon: Mis on vabajooks?
Vabajooks (nimetatakse ka aeglustuseks või mahajooksuks) on protsess, mille käigus pöörleval masinal lastakse aeglustuda töökiiruselt peatumiseni ilma aktiivset pidurdamist rakendamata, tuginedes hõõrdumisest, tuulest ja muudest kadudest tingitud loomulikule aeglustusele. rootori dünaamika ja vibratsiooni analüüs, on vabajooksukatse diagnostiline protseduur, mille käigus vibratsioon Masina aeglustamisel salvestatakse andmeid pidevalt, mis annab väärtuslikku teavet kriitilised kiirused, loomulikud sagedused, ja süsteemi dünaamilised omadused.
Vabajooksukatsed on uute seadmete kasutuselevõtuks, vibratsiooniprobleemide tõrkeotsinguks ja rootori dünaamiliste mudelite valideerimiseks oluline tööriist.
Eesmärk ja rakendused
1. Kriitilise kiiruse tuvastamine
Vabajooksutesti peamine eesmärk on kriitiliste kiiruste kindlakstegemine:
- Kiiruse vähenedes iga kriitilise kiiruse ulatuses saavutatakse vibratsiooni amplituudi tipp
- Tipud amplituud kiiruse ja kriitiliste kiiruste graafik
- Kaasnev 180° faas nihe kinnitab resonantsi
- Ühes testis saab tuvastada mitu kriitilist kiirust
2. Omavõnkesageduse mõõtmine
Kriitilised kiirused vastavad loomulikele sagedustele:
- Esimene kriitiline kiirus ilmneb esimesel loomulikul sagedusel
- Teine kriitiline võnge teisel loomulikul sagedusel jne.
- Pakub analüütiliste ennustuste eksperimentaalset kinnitust
- Kasutatakse lõplike elementide mudelite valideerimiseks
3. Summutuse määramine
Resonantsipiikide teravus näitab süsteemi summutamine:
- Teravad ja kõrged tipud näitavad madalat summutust
- Laiad ja madalad tipud näitavad suurt summutust
- Summutussuhet saab arvutada piigi laiuse ja amplituudi põhjal
- Kriitiline vibratsioonitasemete ennustamiseks tulevase töö ajal
4. Tasakaalustamatuse jaotuse hindamine
- Faasisuhted kriitilistel kiirustel näitavad tasakaalutus levitamine
- Oskab eristada staatilist ja paarisbalanssi
- Aitab planeerida tasakaalustamisstrateegiat
Vabajooksukatse protseduur
Ettevalmistus
- Andurite paigaldamine: Koht kiirendusmõõturid või kiirusandurid laagrite asukohtades horisontaal- ja vertikaalsuunas
- Tahhomeetri paigaldamine: Optiline või magnetiline andur pöörlemiskiiruse jälgimiseks ja faasireferentsi pakkumiseks
- Andmete kogumise seadistamine: Seadista pidev salvestus piisava diskreetimissagedusega
- Määrake kiirusevahemik: Tüüpiline vahemik töökiirusest kuni 10-20% töökiiruseni või kuni masina seiskumiseni
Täitmine
- Stabiliseerub töökiirusel: Töötage normaalkiirusel, kuni saavutate termilise tasakaalu ja püsiva vibratsiooni
- Alusta vabajooksu: Ühendage ajamitoide (mootor, turbiin jne) lahti ja laske loomulikul aeglustusel
- Pidev jälgimine: Salvesta vibratsiooni amplituud, faas ja kiirus kogu aeglustuse vältel
- Ohutuse jälgimine: Jälgige liigset vibratsiooni, mis viitab ootamatutele resonantsidele või ebastabiilsusele
- Täielik aeglustus: Jätka salvestamist, kuni masin peatub või saavutab minimaalse huvipakkuva kiiruse
Andmete kogumise parameetrid
- Proovisagedus: Piisavalt kõrge, et jäädvustada kõiki huvipakkuvaid sagedusi (tavaliselt 10–20× maksimaalne sagedus)
- Kestus: Sõltub rootori inertsist – võib olla 30 sekundist kuni 10 minutini
- Mõõdud: Vibratsiooni amplituud, faas, kiirus kõigis andurite asukohtades
- Sünkroonne proovivõtt: Andmed on võetud konstantse nurksammuga järjestuse analüüsimiseks
Andmete analüüs ja visualiseerimine
Bode'i graafik
Vabajooksuandmete standardne visualiseerimine on Bode'i graafik:
- Ülemine krunt: Vibratsiooni amplituud vs kiirus
- Alumine krunt: Faasinurk vs kiirus
- Kriitilise kiiruse signatuur: Amplituudi tipp koos vastava 180° faasinihkega
- Mitmed süžeed: Eraldi graafikud iga mõõtmiskoha ja -suuna jaoks
Juga krunt
Juga krundid pakkuda 3D visualiseerimist:
- X-telg: sagedus (Hz või järk)
- Y-telg: kiirus (RPM)
- Z-telg (värv): vibratsiooni amplituud
- 1× Komponent: Ilmub diagonaalse joone jälgimisena koos kiirusega
- Looduslikud sagedused: Kuvatakse horisontaaljoontena (konstantne sagedus)
- Ristumispunktid: Kus 1× joon ristub loomuliku sagedusjoonega = kriitiline kiirus
Polaargraafik
- Vibratsioonivektorid joonistatakse mitmel kiirusel
- Iseloomulik spiraalne muster kiiruse vähenedes kriitiliste kiiruste ulatuses
- Faasimuutused on selgelt nähtavad
Vabajooksu ja kiirenduse testimine
Vabajooksu eelised
- Välist toiteallikat pole vaja: Lihtsalt ühendage ajam lahti ja laske masinal vabalt liikuda
- Aeglasem aeglustus: Rohkem aega igal kiirusel, parem resolutsioon
- Ohutumad: Süsteem kaotab loomulikult energiat, selle asemel et seda juurde saada
- Vähem stressi: Kriitilised kiirused läbitud väheneva energiaga
Runupi eelised
- Kontrollitud kiirendus: Saab kriitiliste kiiruste kaudu kiirust kontrollida
- Tavalise käivitamise osa: Rutiinse käivitamise ajal kogutud andmed
- Aktiivsed tingimused: Protsessi koormused esinevad, mis on tööprotsessile iseloomulikumad
Võrdluskaalutlused
- Temperatuuri mõjud: Käivitus külmalt; mahajooksul kuumadest töötingimustest
- Laagri jäikus: Võib erineda kuuma (madalamale laskumise) ja külma (tõusu) vahel
- Hõõrdumine ja summutus: Temperatuurist sõltuv, mõjutab tippude amplituude
- Andmete võrdlus: Erinevused kiirendus- ja mahajooksuandmete vahel võivad paljastada termilisi või koormuse mõjusid
Rakendused ja kasutusjuhud
Uute seadmete kasutuselevõtt
- Kontrollige, et kriitilised kiirused vastaksid kavandatud prognoosidele
- Kinnitage piisavad eraldusmarginaalid
- Rootori dünaamiliste mudelite valideerimine
- Määrake lähteandmed edaspidiseks kasutamiseks
Vibratsiooniprobleemide tõrkeotsing
- Määrake, kas kõrge vibratsioon on kiirusega seotud (resonants)
- Tuvastage varem tundmatud kriitilised kiirused
- Hinnake muudatuste või remonditööde mõju
- Erista resonantsi teistest vibratsiooniallikatest
Tasakaalustamisprotseduurid
- Sest painduvad rootorid, vabajooks tuvastab, millised režiimid vajavad tasakaalustamist
- Määrab sobiva tasakaalustuskiiruse
- Kinnitab paranemist pärast modaalne tasakaalustamine
Muudatuste kontrollimine
- Pärast laagrite vahetamist kontrollige kriitilisi kiiruse nihkeid
- Pärast massi või jäikuse muutusi kinnitage ennustatud loomuliku sageduse muutused
- Paranemise kvantifitseerimiseks võrrelge enne ja pärast mahajooksu andmeid
Vabajooksutestimise parimad tavad
Ohutuskaalutlused
- Veenduge, et kogu personal on teadlik testist
- Jälgige vibratsiooni tähelepanelikult ootamatute resonantside suhtes
- Hädaseiskamisvõimalus on olemas
- Testi ajal tühjendage seadme ümbrus
- Kui tekib liigne vibratsioon, kaaluge vabajooksu lõpetamise asemel avariipeatust
Andmete kvaliteet
- Piisav aeglustuskiirus: Mitte liiga kiire (igal kiirusel pole piisavalt andmepunkte) ega liiga aeglane (testi ajal toimuvad termilised muutused)
- Stabiilsed tingimused: Minimeerige protsessi muutujate muutusi testi ajal
- Mitu jooksu: Korduvuse kontrollimiseks tehke 2-3 vabajooksu
- Kõik mõõtmiskohad: Salvestage andmeid kõigi laagrite kohta samaaegselt
Dokumentatsioon
- Töötingimuste (temperatuur, koormus, konfiguratsioon) registreerimine
- Salvesta täielikud vibratsiooni- ja kiiruseandmed
- Standardsete analüüsigraafikute genereerimine (Bode, juga, polaargraafik)
- Tuvastage ja märkige kõik leitud kriitilised kiirused
- Võrrelge disainiprognooside või varasemate katseandmetega
- Arhiveerige andmeid edaspidiseks kasutamiseks
Tulemuste tõlgendamine
Kriitiliste kiiruste tuvastamine
- Otsige amplituudipiike Bode'i graafikult
- Kinnitage 180° faasinihkega
- Pange tähele kiirust, mille juures tipp tekib
- Arvutage eraldusmarginaal töökiirusest
Raskusastme hindamine
- Tipp-amplituud: Kui kõrgeks vibratsioon kriitilisel kiirusel jõuab?
- Tippteravus: Terav tipp viitab madalale summutusele, mis võib põhjustada probleemi
- Töökaugus: Kui lähedal on töökiirus kriitilistele kiirustele?
- Vastuvõetavus: Tavaliselt on vaja ±15-20% eraldusmarginaali
Täiustatud analüüs
- Väljavõte režiimi kujundid mitmepunktilistest mõõtmistest
- Summutussuhete arvutamine tippkarakteristikute põhjal
- Edasi- ja tagasipöörlemise režiimide eristamine
- Võrdle Campbelli diagramm ennustused
Vabajooksukatsed on rootori dünaamika oluline diagnostikavahend, mis annab empiirilisi andmeid, mis täiendavad analüütilisi ennustusi ja paljastavad pöörlevate masinate tegeliku dünaamilise käitumise reaalsetes töötingimustes.
Kategooriad:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 