Muuttuvanopeuksisten koneiden järjestysanalyysin ymmärtäminen

Määritelmä: Mitä on tilausanalyysi?

Tilausanalyysi on erikoistunut värähtelyanalyysitekniikka, jota käytetään koneissa, jotka toimivat vaihtelevilla nopeuksilla. Sen sijaan, että värähtelyn amplitudi piirrettäisiin kiinteää taajuusakselia vasten (Hz tai CPM), se piirtää amplitudin "kertalukujen" funktiona. tilata on koneen ensisijaisen pyörimisnopeuden monikerta. Esimerkiksi ensimmäistä kertalukua edustaa värähtely, joka esiintyy täsmälleen käyntinopeudella (1x), toista kertalukua edustaa värähtely, joka esiintyy kaksinkertaisella käyntinopeudella (2x) ja niin edelleen.

Miksi standardi FFT on ongelma muuttuvanopeuksisille koneille?

Tavallinen nopea Fourier-muunnos (FFT) -analyysi toimii ottamalla näytteitä datasta kiinteän ajanjakson aikana. Tämä toimii täydellisesti vakionopeuksisille koneille. Jos koneen nopeus kuitenkin muuttuu tiedonkeruun aikana, tuloksena oleva FFT-spektri "tahraantuu". Tärinäkomponentti, joka on suoraan sidoksissa käyntinopeuteen (kuten epätasapaino 1x:llä), leviää energiansa useille taajuusalueille nopeuden muuttuessa, mikä johtaa laajaan, matalan amplitudin omaavaan huippuun, jota on vaikea lukea ja trendata tarkasti. Järjestysanalyysi kehitettiin ratkaisemaan tämä erityinen ongelma.

Ratkaisu: Tilausten seuranta

Tilausanalyysi perustuu tekniikkaan, jota kutsutaan tilauksen seurantaTämä vaatii toisen anturin, kierroslukumittari (tai ”takometri”), joka antaa pyörivältä akselilta kerran kierrosta kohti tapahtuvan pulssin. Värähtelyanalysaattori käyttää tätä takometrisignaalia dynaamisena aikaperustana. Sen sijaan, että se ottaisi näytteitä kiinteän sisäisen kellon perusteella (esim. millisekunnin välein), se ottaa näytteitä akselin pyörimiskulman perusteella (esim. jokaisen pyörimisasteen). Tämä prosessi tunnetaan myös nimellä uudelleennäytteenotto kulma-alueella.

Synkronoimalla tiedonkeruu akselin todelliseen liikkeeseen tuloksena oleva spektri on kertalukujen, ei taajuuksien, mukainen. Jos kone kiihtyy tai hidastuu, 1x epätasapainohuippu pysyy terävänä ja selkeänä huippuna ensimmäisen kertaluvun lokerossa, mikä poistaa smearing-vaikutuksen kokonaan.

Tilausanalyysin keskeiset sovellukset

Järjestysanalyysi on olennaista kaikille koneille, jotka eivät toimi yhdellä vakionopeudella. Yleisiä sovelluksia ovat:

• Ajoneuvojen ja moottorien testaus: Moottorin, vaihteiston ja voimansiirron värähtelyjen analysointi koko kierroslukualueella.
• Tuuliturbiinit: Roottorin nopeus vaihtelee jatkuvasti tuulen nopeuden mukaan, joten järjestysanalyysi on välttämätöntä.

– Koneen käynnistys- ja rullausanalyysi: Tärinädatan analysointi koneen käynnistyksen tai sammumisen yhteydessä on tehokas tapa tunnistaa kriittiset nopeudet ja resonanssit. Järjestysanalyysi tekee näistä kuvaajista (kuten Bode- ja vesiputouskuvaajista) selkeitä ja helppolukuisia.

• Edestakaisin liikkuvat koneet: Kompressorien ja moottoreiden analysointi, joissa hetkellinen nopeus voi vaihdella.
• Raskaat koneet: Maanrakennuskoneet, kaivosajoneuvot ja muut koneet, joissa on muuttuvanopeuskäyttö.

Miten tilausanalyysin tiedot näytetään?

Tilausanalyysin tuloksia tarkastellaan tyypillisesti useilla tavoilla:

• Tilausspektri: Amplitudin ja kertalukujen kuvaaja, samanlainen kuin tavallinen FFT, mutta kertaluvut x-akselilla.
• Vesiputous- tai Cascade-aiheinen juoni: 3D-kuvaaja, joka näyttää päällekkäin pinottujen kertalukuspektrien sarjan koneen nopeuden muuttuessa. Tämä osoittaa selvästi, miten kunkin kertaluvun amplitudi muuttuu kierrosluvun mukaan.
• Bode-juoni: Kiihdytys- ja rullaustesteissä käytetty kuvaaja, joka näyttää tietyn suuruusluokan (yleensä 1x ja 2x) amplitudin ja vaiheen koneen nopeuden funktiona.
• Campbellin kaavio: Erikoistunut kuvaaja, joka asettaa järjestysviivat järjestelmän luonnollisten taajuuksien päälle mahdollisten resonanssipisteiden (joissa järjestysviiva leikkaa luonnollisen taajuusviivan) selkeäksi tunnistamiseksi.

Tilausanalyysi on tehokas ja välttämätön työkalu minkä tahansa eri nopeuksilla toimivan koneen kunnon tarkkaan diagnosointiin.

← Takaisin päähakemistoon