Ohimenevän värähtelyn ymmärtäminen

Määritelmä: Mikä on transienttivärähtely?

Ohimenevä värähtely viittaa tilapäiseen, lyhytaikaiseen tärinään, jota esiintyy koneen toimintatilan muuttuessa. Se on ei-vakiotilatapahtuma. Yleisimpiä esimerkkejä ohimenevistä tärinätapahtumista ovat koneen startupit ja alasajot (rannikolla laskut).

Toisin kuin vakiovärähtely, jota mitataan koneen käydessä vakionopeudella ja -kuormituksella, transienttivärähtelyanalyysi keskittyy koneen dynaamisen vasteen tallentamiseen ja ymmärtämiseen sen kulkiessa eri nopeuksilla tai olosuhteissa.

Miksi transienttivärähtelyn analyysi on tärkeää?

Transienttivärähtelyn analysointi on ratkaisevan tärkeää roottorin ja sen tukirakenteen perusdynaamisten ominaisuuksien ymmärtämiseksi. Se on ensisijainen menetelmä koneen kriittiset nopeudet.

Käynnistyksen tai sammutuksen aikana koneen nopeus vaihtelee laajalla alueella. Kun pyörimisnopeus (1X) kulkee minkä tahansa koneen luonnollisen taajuuden läpi, resonanssi ehto luodaan. Tämä aiheuttaa värähtelyamplitudin merkittävän vahvistumisen. Tallentamalla värähtelydataa tämän nopeuspyyhkäisyn aikana insinöörit voivat tarkasti tunnistaa taajuudet, joilla nämä resonanssit esiintyvät.

Tämä tieto on elintärkeää seuraaville:

• Koneen suunnittelu ja hyväksyntätestaus: Varmistaa, että koneen kriittiset nopeudet eivät ole liian lähellä sen normaalia käyttönopeutta.
• Diagnostiikka: Kriittisen nopeuden sijainnin muutos ajan myötä voi viitata kehittyvään rakenteelliseen ongelmaan, kuten haljenneeseen akseliin tai löysään perustukseen.
• Joustava roottori Tasapainottaminen: Joustavien roottorien tasapainottaminen edellyttää roottorin vasteen ymmärtämistä kriittisillä nopeuksilla, ja nämä tiedot kerätään transienttiajojen aikana.

Erikoistuneet analyysikaaviot

Koska nopeus muuttuu jatkuvasti, standardi FFT-spektri ei riitä transienttivärähtelyn analysointiin. Tiedot näytetään tyypillisesti erikoiskaavioissa, jotka osoittavat, miten värähtely muuttuu nopeuden (RPM) suhteen:

• Bode-juoni: Tämä on yleisin kuvaaja transienttianalyysissä. Se näyttää 1X-suodatetun värähtelyn amplitudin ja vaiheen kahdella erillisellä kuvaajalla, jotka molemmat on piirretty koneen nopeuden funktiona. Resonanssi tunnistetaan selvästi amplitudin huipusta ja siihen liittyvästä 180 asteen vaihesiirrosta.
• Nyquistin (polaari) juoni: Tämä kuvaaja yhdistää 1X-amplitudin ja vaiheen yhdeksi polaariseksi kuvaajaksi. Resonanssi on merkitty kuvaajassa karakteristisena silmukkana.
• Vesiputous/Kaskadi-tontti: Tämä on 3D-kuvaaja, joka pinoaa useita FFT-spektrejä yhteen nopeuden muuttuessa luoden "vesiputous"-efektin. Se sopii erinomaisesti kaikkien taajuuskomponenttien (ei vain 1X) vasteen visualisointiin transienttitapahtuman aikana.

Tiedonkeruun vaatimukset

Transienttivärähtelytietojen kerääminen vaatii erityisiä instrumentteja ja asetuksia:

• Monikanavainen analysaattori: Tarvitaan tiedonkeruujärjestelmä, joka pystyy samanaikaisesti ottamaan näytteitä useilta värähtely- ja nopeusdatakanavilta.
• Kierroslukumittari/näppäinfaasori: Kerran kierrosta kohden lähetettävä nopeus-/vaihereferenssisignaali on ehdottoman välttämätön. Analysaattori käyttää tätä signaalia koneen nopeuden seuraamiseen ja Bode- ja Nyquist-kuvaajien edellyttämien vaihemittausten mahdollistamiseen.
• Riittävä muisti ja prosessointinopeus: Analysaattorin on kyettävä tallentamaan jatkuvaa datavirtaa käynnistyksen tai sammutuksen ajan, mikä voi joskus kestää useita minuutteja erittäin suurissa koneissa.

← Takaisin päähakemistoon