درک نمودار نایکوئیست (نمودار قطبی)

تعریف: نمودار نایکوئیست چیست؟

آ نمودار نایکوئیست، که معمولاً به عنوان یک شناخته می‌شود نمودار قطبی در زمینه تحلیل ارتعاش، نموداری است که برای نمایش ویژگی‌های متغیر یک بردار ارتعاش در یک سیستم مختصات قطبی استفاده می‌شود. برخلاف ... نمودار بودکه دامنه و فاز را روی دو نمودار دکارتی جداگانه نشان می‌دهد، نمودار نایکوئیست آنها را در یک نمودار واحد ترکیب می‌کند.

• The فاصله از مبدا (مرکز) نمودار، دامنه ارتعاش را نشان می‌دهد.
• The زاویه اطراف طرح زاویه فاز ارتعاش را نشان می‌دهد.

این نمودار، مسیر نوک بردار ارتعاش 1X (سنکرون) را با تغییر سرعت دستگاه، معمولاً در هنگام روشن شدن یا خاموش شدن، دنبال می‌کند. سرعت اغلب با تغییر رنگ‌ها یا نمادها در امتداد خط رسم شده نشان داده می‌شود.

چرا نمودار نایکوئیست مهم است؟

نمودار نایکوئیست، تجسمی منحصر به فرد و قدرتمند از پاسخ دینامیکی یک ماشین ارائه می‌دهد. کاربرد اصلی آن، مانند نمودار بود، شناسایی و تحلیل پاسخ دینامیکی یک ماشین است. سرعت‌های بحرانی (رزونانس‌ها).

شاخص کلاسیک سرعت بحرانی در نمودار نایکوئیست، ... است. حلقه. با نزدیک شدن سرعت دستگاه به فرکانس طبیعی، دامنه ارتعاش افزایش می‌یابد و باعث می‌شود نمودار از مبدا دور شود. با عبور سرعت از سرعت بحرانی، فاز دچار تغییر ۱۸۰ درجه‌ای می‌شود که باعث می‌شود نوک بردار به اطراف حرکت کند و یک دایره یا حلقه تشکیل دهد. نقطه حداکثر دامنه، بالای حلقه است و خود سرعت بحرانی در نقطه تغییر فاز ۹۰ درجه روی حلقه قرار دارد.

تفسیر نمودار نایکوئیست

شکل، اندازه و جهت حلقه در نمودار نایکوئیست می‌تواند اطلاعات دقیقی در مورد سلامت روتور و خواص دینامیکی آن نشان دهد:

• میرایی: قطر حلقه با میرایی سیستم نسبت معکوس دارد. یک دایره بزرگ و خوش‌فرم نشان دهنده میرایی کم (تقویت بالا) است، در حالی که یک حلقه کوچک و تنگ نشان دهنده یک سیستم با میرایی خوب است.
• ناهمسانگردی (نقاط بحرانی تقسیم شده): اگر یک سیستم روتور سختی متفاوتی در جهت‌های افقی و عمودی داشته باشد، نمودار ممکن است دو حلقه مجزا و همپوشانی را نشان دهد که به وضوح نشان‌دهنده یک «حالت بحرانی تقسیم‌شده» است.
• مکان لکه سنگین: جهت حلقه می‌تواند به تعیین محل نقطه سنگین روتور (عدم تعادل) نسبت به علامت مرجع فاز روی شفت کمک کند.
• تغییرات سیستم: مقایسه نمودارهای نایکوئیست در طول زمان می‌تواند تغییرات در وضعیت دستگاه را نشان دهد. تغییر در اندازه یا شکل حلقه نشان دهنده تغییر در میرایی یا سختی است که می‌تواند ناشی از مسائلی مانند ترک خوردگی روتور، شل شدن فونداسیون یا تغییر در مشخصات یاتاقان باشد.
• Balancing: این نمودار در بالانس پیشرفته روتور انعطاف‌پذیر استفاده می‌شود. با مشاهده تغییر در نمودار پس از اضافه کردن یک وزنه آزمایشی، یک تحلیلگر می‌تواند ضرایب تأثیر مورد نیاز برای محاسبه راه‌حل صحیح بالانس را تعیین کند.

نمودار نایکوئیست در مقابل نمودار بود

نمودارهای نایکوئیست و بود دقیقاً داده‌های یکسانی (دامنه و فاز در مقابل سرعت ۱X) را نمایش می‌دهند، اما در قالب‌های مختلف. انتخاب بین آنها اغلب به ترجیح تحلیلگر و ویژگی خاصی که می‌خواهند بر آن تأکید کنند، بستگی دارد.

• طرح بود: برای دیدن واضح RPM دقیق دامنه پیک و نقاط شروع و پایان دقیق تغییر فاز ۱۸۰ درجه، بهتر است. محور سرعت خطی و خواندن آن آسان است.
• نمودار نایکوئیست: برای تجسم پاسخ دینامیکی کلی در یک نما بهتر است. در نمایش میزان میرایی (اندازه حلقه) و شناسایی نقاط بحرانی تقسیم‌شده (حلقه‌های همپوشانی) به صورت شهودی‌تر از نمودار بُد (Bode plot) برتری دارد.

اکثر نرم‌افزارهای مدرن تحلیل ارتعاش می‌توانند هر دو نوع نمودار را نمایش دهند و تحلیلگران باتجربه اغلب از آنها برای تشخیص جامع استفاده می‌کنند.

← بازگشت به فهرست اصلی