Rantautumisanalyysin ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on rullausanalyysi?
Rullausanalyysi on systemaattinen tärinä mittaus ja arviointi laitteen hidastuksen aikana käyttönopeudesta pysähtymiseen virran katkaisun jälkeen, amplitudin tallennus, vaihe, ja spektraalinen sisältö koko nopeusalueella. Rullausdatan analysointi Bode-kuvaajat ja vesiputousnäytökset paljastaa kriittiset nopeudet, luonnolliset taajuudet, vaimennus ominaisuudet ja roottorin dynaaminen käyttäytyminen, jotka ovat olennaisia laitteiden käyttöönotossa, vianetsinnässä ja säännöllisessä kunnontarkastuksessa.
Rantautumisanalyysi liittyy läheisesti alkuanalyysi mutta tarjoaa luonnollisen, moottorittoman hidastuvuuden etuja (yksinkertaisempi ja turvallisempi) ja kuumia käyttölämpötiloja (verrattuna kylmäkäynnistykseen). Se on turbomoottorin hyväksyntätesti ja arvokas säännöllinen diagnostiikka, joka suoritetaan suunniteltujen seisokkien aikana.
Testausmenettely
Valmistelu
- Asenna kiihtyvyysmittarit kaikissa laakeripaikoissa
- Yhdistä kierroslukumittari nopeuden ja vaiheen referenssiä varten
- Jatkuvan tallennuksen tiedonkeruun konfigurointi
- Määritä laukaisuehdot (nopeusalue, kesto)
Suoritus
- Vakauttaa: Laitteet tasaisella käyttönopeudella
- Aloita tallennus: Aloita tiedonkeruu
- Katkaise virta: Moottorin sammutus, turbiinin polttoaineen katkaisu jne.
- Näyttö: Tarkkaile tärinää hidastuksen aikana
- Tietue valmis: Jatka pysähdystä tai kiinnostavaa vähimmäisnopeutta
- Tallenna tiedot: Arkistoi täydellinen rullausdatan datajoukko
Kesto
- Riippuu roottorin inertiasta ja kitkasta
- Pienet moottorit: 30–60 sekuntia
- Suuret turbiinit: 10–30 minuuttia
- Pidemmät rullausmatkat tarjoavat enemmän datapisteitä (parempi resoluutio)
Tietojen analysointi
Bode-kuvaajan luominen
- Poimi värähtelyn amplitudi kullakin nopeudella (seurantasuodattimesta)
- Erota vaihekulma jokaisella nopeudella
- Piirrä molemmat nopeuden funktiona
- Kriittiset nopeudet näkyvät amplitudihuippuina vaihesiirtyminä
Vesiputousalue
- Laske FFT säännöllisin nopeusvälein
- Pinoa spektrejä luodaksesi 3D-näytön
- Nopeussynkroniset komponentit (1×, 2×) kulkevat vinosti
- Kiinteän taajuuden komponentit (luonnolliset taajuudet) näkyvät pystysuunnassa
- Kriittiset nopeudet näkyvät risteyksinä
Kiertoradan analyysi
- XY-lähestymisantureilla
- Akseli kiertorata muutokset kriittisten nopeuksien kautta
- Prekessiosuunta ja muodon kehitys
- Edistynyt roottorin dynamiikan karakterisointi
Poimitut tiedot
Kriittiset nopeussijainnit
- Tarkka kierrosluku siellä, missä resonansseja esiintyy
- Ensimmäinen, toinen ja kolmas kriittinen nopeus, jos se on toimintasäteen sisällä
- Todentaminen vs. suunnittelulaskelmat
- Erotusmarginaalin arviointi
Resonanssin voimakkuus
- Huippuamplitudi osoittaa vahvistuskertoimen
- Korkeat piikit (> 5–10 × lähtötaso) osoittavat heikkoa vaimennusta
- Terävät huiput huolestuttavampia kuin leveät huiput
- Arvioi, onko tärinä hyväksyttävää siirtymävaiheen aikana
Vaimennuskvantifiointi
- Laske huipputerävyydestä (Q-tekijämenetelmä)
- Tai aikatason hajoamisnopeudesta
- Vaimennussuhde tyypillisesti 0,01–0,10 koneille
- Pienempi vaimennus = korkeammat resonanssihuiput
Sovellukset
Uusien laitteiden käyttöönotto
- Ensimmäisen kierroksen validointi
- Varmista, että kriittiset nopeudet vastaavat ennusteita (±10-15%)
- Varmista riittävät erotusmarginaalit
- Määritä lähtötaso tulevaa vertailua varten
- Hyväksyntätestausvaatimus
Voimakkaan tärinän vianmääritys
- Määritä, toimiiko lähellä kriittistä nopeutta
- Tunnista aiemmin tuntemattomat resonanssit
- Arvioi muutosten vaikutusta (laakerimuutokset, lisätty massa)
- Vertaa ennen/jälkeen rullausajoja
Säännöllinen terveystarkastus
- Vuosittainen rullaus suunniteltujen seisokkien aikana
- Vertaa käyttöönottoperusteeseen
- Havaitsee kriittiset nopeusmuutokset (osoittaa mekaanisia muutoksia)
- Vaimennusheikkenemisen seuranta
Edut juoksuvaiheeseen verrattuna
Moottoriton hidastuvuus
- Luonnollinen rullaus kitkan ja tuulen vaikutuksesta
- Ei ohjausjärjestelmän komplikaatioita
- Yksinkertaisempi toteutus
Hitaammat nopeusmuutokset
- Pidempi aika kullakin nopeudella (parempi datan resoluutio)
- Enemmän datapisteitä kriittisten nopeuksien kautta
- Parannettu vaimennuksen mittaus
Kuumaolosuhteiden testaus
- Laite käyttölämpötilassa
- Laakerit käyttövälyksillä
- Edustavampi todelliselle toimintadynamiikalle
Käytännön näkökohtia
Turvallisuus
- Tärinän tarkkailu rullausajon aikana
- Jos liiallista, harkitse hätäjarrutusta sen sijaan, että ajaisit läpi
- Henkilöstö poissa laitteiden luota
- Turvajärjestelmät toimivat
Tiedon laatu
- Varmista vakaa hidastuvuus (ei epätasainen)
- Riittävä näytteenottotaajuus korkeimmille taajuuksille
- Hyvä kierroslukumittarin signaali koko ajan
- Riittävät keskiarvot kullakin nopeudella
Toistettavuus
- Suorita useita rullauslaskuja varmennusta varten
- Vertaile tuloksia johdonmukaisuuden varmistamiseksi
- Vaihtelu osoittaa muuttuvia olosuhteita tai mittausongelmia
Rullausanalyysi on perustavanlaatuinen roottorin dynamiikan diagnostiikkatekniikka, joka tarjoaa kattavan kuvauksen koneen dynaamisesta käyttäytymisestä mittaamalla luonnollisen hidastuvuuden aikana. Tuloksena olevat Bode- ja vesiputouskäyrät paljastavat kriittiset nopeudet, arvioivat vaimennusta ja mahdollistavat vertailun suunnitteluennusteisiin tai historiallisiin lähtötasoihin, mikä tekee rullaustestauksesta olennaisen käyttöönoton validoinnissa, säännöllisessä kunnonarvioinnissa ja resonanssin vianmäärityksessä pyörivissä laitteissa.