Nyquisti graafiku (polaargraafiku) mõistmine
A Nyquisti graafik — mida tavaliselt nimetatakse polaargraafik vibratsioonianalüüsis — on graafik, mis kujutab muutuvat vibratsioonivektorit polaarkoordinaatides. Erinevalt Bode'i graafik, mis levib amplituud ja faas Kui need kaks eraldi Descartes’i koordinaatide graafikut on esitatud eraldi, ühendab Nyquisti diagramm need üheks tervikuks. Kaugus alguspunktist näitab vibratsiooni amplituudi ja diagrammi ümbermõõt on selle faasinurk, seega kujutab iga kõveral asuv punkt ühte täielikku vibratsioonivektorit.
1. Mõiste: amplituud ja faas ühel diagrammil
Graafik kujutab 1× (sünkroonse) vibratsioonivektori tipu liikumisteed masina kiiruse muutudes, tavaliselt käivitamisel või seiskamisel. Kiirus on kõveral märgitud muutuvate värvide või sümbolitega, nii et analüütik saab lugeda mitte ainult vektori suurusest ja suunast, vaid ka pöörlemiskiirusest, mil iga punkt registreeriti.
- The kaugus alguspunktist (keskpunktist) näitab vibratsiooni amplituudi – mida kaugemal, seda tugevam on reaktsioon.
- The nurk krundi ümber represents the faasinurk vibratsiooni suhtes tahhomeeter reference.
Kuna mõlemad teljed kirjeldavad üht pöörlevat komponenti, tõlgendatakse Nyquisti diagrammi pigem vektori geomeetrilise kujuna kui kahe suundjoone paarina, ning just see kompaktsus teebki selle resonantsi lähedal nii informatiivseks.
2. Miks on Nyquisti diagramm oluline?
Nyquisti diagramm annab masina dünaamilisest käitumisest eriti ülevaatliku pildi. Selle peamine eesmärk on, sarnaselt Bode’i diagrammiga, tuvastada ja analüüsida kriitilised kiirused - the... resonantsid rootori-laagrisüsteemi.
Nyquisti graafikul on kriitilise kiiruse klassikaline näitaja a tsükkel. Kui kiirus läheneb omasagedus, suureneb amplituud ja kõver liigub alguspunktist eemale. Kui kiirus ületab kriitilise kiiruse, toimub faasis 180-kraadine nihe, mille tagajärjel vektori ots pöördub ringi või silmuse kujuliseks. Maksimaalse amplituudi punkt on silmuse tipp ning kriitiline kiirus asub silmuse 90-kraadise faasinihe punktis – see on palju selgem orientiir kui Bode'i diagrammi järkjärguline faasinihe.
3. Nyquisti diagrammi tõlgendamine
Silmuse kuju, suurus ja suund annavad palju diagnostilist teavet rootori seisundi ja dünaamiliste omaduste kohta.
- Summutus: silmuse läbimõõt on süsteemiga pöördvõrdelises seoses summutamine. Suur ja ühtlane ring näitab madalat summutust ja suurt võimendust; väike ja tihe silmus näitab hästi summutatud süsteemi.
- Anisotroopia (kriitiliste punktide jagunemine): kui rootorisüsteemi jäikus on horisontaalsuunas ja vertikaalsuunas erinev, võib graafikul ilmneda kaks eristatavat, üksteisega kattuvat kõverat – selge „kriitilise punkti jagunemine”, mille põhjuseks on suunalisus jäikus.
- Raskepunktide asukohad: silmuse suund aitab leida rootori raskuskeskme — tasakaalutus — võrreldes võlli faasimärgiga, mis näitab, kus korrektsioonikaal should go.
- Süsteemi muutused: Nyquisti diagrammide võrdlemine aja jooksul toob esile muutused masina seisukorras. Silmuse suuruse või kuju muutus viitab summutuse või jäikuse muutusele, mis võib osutada pragunenud rootor, a loose vundamentvõi muutuvad laagri omadused.
- Tasakaalustamine: kinnistut kasutatakse täies mahus flexible-rotor tasakaalustamine. Vaadates, kuidas silmus liigub pärast proovikaal lisatakse, tuletab analüütik mõjukoefitsiendid mis on vajalik tasakaalustava lahenduse arvutamiseks.
4. Andmete kogumine välitöödel
Nyquisti diagrammi kvaliteet sõltub täielikult selle aluseks olevatest sünkroniseeritud amplituudi- ja faasiandmetest, mis omakorda sõltuvad kiiruse muutmise käigus saadud selgest ühe pöörde kohta võetud faasiviitest. Praktikas on selleks sobivaks seadmeks näiteks kaasaskantav kahekanaliline analüsaator, nagu Balanset-1A mõõdab 1× amplituudi ja faasi võrreldes selle optilise tahhomeetri impulssiga ajal, mil run-up või Rannikualune, pakkudes vektori ja kiiruse andmeid, mille põhjal koostatakse polaargraafik. Sama amplituudi ja faasi mõõtmine on aluseks põllu tasakaalustamine, seega iseloomustab üks seade nii resonantsi kui ka korrigeerib seda tekitavat tasakaalustamatust. Et kontrollida, kas järjekorrajoon tõepoolest läbib tööpiirkonnas mõne omavõnkesageduse, võib analüütik esmalt joonistada interferentsi Campbell'i diagrammi kalkulaator.
5. Nyquisti diagramm vs Bode'i diagramm
Nyquisti ja Bode'i diagrammid kujutavad täpselt samu andmeid – 1× amplituudi ja faasi sõltuvust kiirusest – erinevates vormingutes, ning nende vahel valik sõltub sageli analüütiku eelistusest ja sellest, millist omadust soovitakse esile tõsta.
- Bode krunt: sobib paremini tippamplituudi täpse pöörlemiskiiruse ning 180-kraadise faasinihe täpse alguse ja lõpu lugemiseks, kuna selle kiirustelg on lineaarne ja seda on lihtne skaalata.
- Nyquist plot: See võimaldab kogu dünaamilist vastust korraga paremini jälgida. See suudab suurepäraselt näidata summutuse ulatust silmuste suuruse kaudu ning tuua esile jagatud kriitilised punktid kattuvate silmustena – mõlemad on intuitiivsemad kui Bode’i diagrammil.
Sellega tihedalt seotud näide on võlli orbiit, mis kujutab liikumist suunatasandil, mitte ühe vektori ja kiiruse suhet. Enamik tänapäevaseid vibratsioonianalüsaatorid võib joonistada kõik kolm, ning kogenud analüütikud kasutavad neid koos tervikliku ülevaate saamiseks rootor-dünaamika diagnosis.
