درک تحلیل سفارش برای ماشین‌های سرعت متغیر

تعریف: تحلیل سفارش چیست؟

تحلیل سفارش یک تکنیک تحلیل ارتعاش تخصصی است که برای ماشین‌هایی که با سرعت‌های متغیر کار می‌کنند، استفاده می‌شود. به جای رسم دامنه ارتعاش در برابر یک محور فرکانس ثابت (بر حسب هرتز یا CPM)، دامنه را در برابر «مرتبات» رسم می‌کند. سفارش مضربی از سرعت چرخش اولیه دستگاه است. برای مثال، مرتبه اول ارتعاشی است که دقیقاً در سرعت چرخش (1x) رخ می‌دهد، مرتبه دوم در دو برابر سرعت چرخش (2x) و غیره.

چرا تبدیل فوریه سریع استاندارد (FFT) برای ماشین‌های سرعت متغیر مشکل‌ساز است؟

یک تحلیل استاندارد تبدیل فوریه سریع (FFT) با نمونه‌برداری از داده‌ها در یک دوره زمانی ثابت کار می‌کند. این روش برای ماشین‌های با سرعت ثابت کاملاً مناسب است. با این حال، اگر سرعت ماشین در طول دوره جمع‌آوری داده تغییر کند، طیف FFT حاصل "لکه‌دار" می‌شود. یک جزء ارتعاشی که مستقیماً به سرعت کار وابسته است (مانند عدم تعادل در 1x) با تغییر سرعت، انرژی خود را در چندین بازه فرکانسی پخش می‌کند و منجر به یک پیک پهن و کم دامنه می‌شود که خواندن و روندیابی دقیق آن دشوار است. تحلیل ترتیبی برای حل این مشکل خاص توسعه داده شد.

راه حل: پیگیری سفارش

تحلیل سفارش به تکنیکی به نام پیگیری سفارشاین به یک حسگر دوم نیاز دارد، یک دورسنج (یا "تاچو")، که یک پالس یک بار در هر دور از شفت چرخان ارائه می‌دهد. تحلیلگر ارتعاش از این سیگنال تاچو به عنوان یک مبنای زمانی پویا استفاده می‌کند. به جای نمونه‌برداری از داده‌ها بر اساس یک ساعت داخلی ثابت (مثلاً هر میلی‌ثانیه)، داده‌ها را بر اساس زاویه چرخش شفت (مثلاً هر درجه چرخش) نمونه‌برداری می‌کند. این فرآیند همچنین به عنوان ... شناخته می‌شود. نمونه‌گیری مجدد در حوزه زاویه.

با هماهنگ‌سازی جمع‌آوری داده‌ها با حرکت واقعی شفت، طیف حاصل بر حسب مرتبه خواهد بود، نه فرکانس. حال، اگر سرعت دستگاه افزایش یا کاهش یابد، پیک عدم تعادل ۱x به عنوان یک پیک تیز و واضح در بازه مرتبه ۱ باقی می‌ماند و اثر لکه را به طور کامل از بین می‌برد.

کاربردهای کلیدی تحلیل سفارش

تحلیل ترتیب برای هر دستگاهی که با یک سرعت ثابت و یکسان کار نمی‌کند، ضروری است. کاربردهای رایج عبارتند از:

• تست خودرو و موتور: تحلیل ارتعاشات موتور، گیربکس و سیستم انتقال قدرت در طیف وسیعی از دور موتور.
• توربین‌های بادی: سرعت روتور به طور مداوم با سرعت باد تغییر می‌کند، و این امر تجزیه و تحلیل سفارش را ضروری می‌سازد.

– تحلیل بالاروی و پایین‌روی ماشین‌آلات: تحلیل داده‌های ارتعاش هنگام روشن یا خاموش شدن ماشین، روشی قدرتمند برای شناسایی سرعت‌ها و رزونانس‌های بحرانی است. تحلیل ترتیبی، این نمودارها (مانند نمودارهای Bode و Waterfall) را واضح و خوانا می‌کند.

• ماشین آلات رفت و برگشتی: تحلیل کمپرسورها و موتورهایی که سرعت لحظه‌ای آنها می‌تواند نوسان داشته باشد.
• ماشین آلات سنگین: تجهیزات خاکبرداری، وسایل نقلیه معدن و سایر ماشین آلات با درایوهای سرعت متغیر.

داده‌های تحلیل سفارش چگونه نمایش داده می‌شوند؟

نتایج تحلیل سفارش معمولاً از چند طریق قابل بررسی است:

• سفارش طیف: نموداری از دامنه در مقابل مرتبه‌ها، مشابه یک تبدیل فوریه سریع استاندارد اما با مرتبه‌هایی روی محور x.
• نقشه آبشار یا کاسکاد: یک نمودار سه‌بعدی که مجموعه‌ای از طیف‌های مرتبه را نشان می‌دهد که با تغییر سرعت دستگاه، روی هم چیده شده‌اند. این نمودار به وضوح نشان می‌دهد که چگونه دامنه هر مرتبه با RPM تغییر می‌کند.
• طرح بود: نموداری که در آزمایش‌های بالا آمدن/پایین رفتن سرعت استفاده می‌شود و دامنه و فاز یک مرتبه خاص (معمولاً 1x و 2x) را به عنوان تابعی از سرعت دستگاه نشان می‌دهد.
• نمودار کمپبل: یک نمودار تخصصی که خطوط ترتیب را روی فرکانس‌های طبیعی سیستم قرار می‌دهد تا نقاط رزونانس بالقوه (جایی که یک خط ترتیب از خط فرکانس طبیعی عبور می‌کند) را به وضوح شناسایی کند.

تحلیل سفارش ابزاری قدرتمند و ضروری برای تشخیص دقیق سلامت هر دستگاهی است که در طیف وسیعی از سرعت‌ها کار می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی