הבנת קו החוף בניתוח מכונות מסתובבות

מאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A

חלקים

הגדרה: מהי Coastdown?

קוסטדאון (נקרא גם rundown או deceleration) הוא התהליך שבו מכונה מסתובבת יכולה להאט ממהירות פעולה לעצירה מבלי להפעיל בלימה אקטיבית, תוך הסתמכות על האטה טבעית כתוצאה מחיכוך, רוח והפסדים אחרים. בהקשר של דינמיקת הרוטור and vibration analysis, מבחן קוסטדאון הוא הליך אבחוני שבו רֶטֶט הנתונים נרשמים באופן רציף כאשר המכונה מאטה את מהירותה, ומספקים מידע חשוב על מהירויות קריטיות, תדרים טבעיים, ומאפיינים דינמיים של המערכת.

בדיקת קו החוף היא כלי בסיסי להפעלת ציוד חדש, פתרון בעיות רטט ואימות מודלים דינמיים של רוטורים.

מטרה ויישומים

1. זיהוי מהירות קריטית

המטרה העיקרית של בדיקות קו החוף היא זיהוי מהירויות קריטיות:

ככל שהמהירות יורדת דרך כל מהירות קריטית, משרעת הרטט מגיעה לשיאה
פסגות ב מִשׂרַעַת לעומת גרף מהירות סימון מהירויות קריטיות
ליווי 180° שָׁלָב השינוי מאשר את התהודה
ניתן לזהות מספר מהירויות קריטיות בבדיקה אחת

2. מדידת תדר טבעי

מהירויות קריטיות מתאימות לתדרים טבעיים:

המהירות הקריטית הראשונה מתרחשת בתדר הטבעי הראשון
קריטי שני בתדר הטבעי השני וכו'.
מספק אימות ניסיוני של תחזיות אנליטיות
משמש לאימות מודלים של אלמנטים סופיים

3. קביעת ריסון

חדות שיאי התהודה חושפת מערכת ריסון:

שיאים חדים וגבוהים מצביעים על ריכוך נמוך
שיאים רחבים ונמוכים מצביעים על ריכוך גבוה
ניתן לחשב את יחס הריסון מרוחב השיא ומשרעתו
קריטי לחיזוי רמות רעידות במהלך פעולה עתידית

4. הערכת חוסר איזון בחלוקה

יחסי פאזה במהירויות קריטיות חושפים לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל הֲפָצָה
יכול לזהות חוסר איזון סטטי לעומת חוסר איזון זוגי
מסייע בתכנון אסטרטגיית איזון

נוהל בדיקת קו החוף

הֲכָנָה

התקנת חיישנים: Place מדי תאוצה או מתמרי מהירות במיקומי מיסב בכיוונים אופקיים ואנכיים
התקנת מד טכומטר: חיישן אופטי או מגנטי למעקב אחר מהירות סיבוב ולמתן ייחוס פאזה
הגדרת רכישת נתונים: הגדר הקלטה רציפה עם קצב דגימה מתאים
הגדר טווח מהירות: טווח אופייני ממהירות פעולה עד 10-20% של מהירות פעולה או עד לעצירת המכונה

הוֹצָאָה לְפוֹעַל

ייצוב במהירות פעולה: רוץ במהירות רגילה עד שיווי משקל תרמי ורעידות קבועות
התחלת יציאה מהחוף: נתק את אספקת החשמל של ההינע (מנוע, טורבינה וכו') ואפשר האטה טבעית
ניטור רציף: רישום משרעת, פאזה ומהירות הרטט לאורך כל ההאטה
ניטור בטיחות: שימו לב לרעידות מוגזמות המצביעות על תהודות או חוסר יציבות בלתי צפויים
האטה מלאה: המשך להקליט עד שהמכונה תעצור או תגיע למהירות המינימלית הרצויה

פרמטרים של איסוף נתונים

קצב דגימה: גבוה מספיק כדי ללכוד את כל התדרים המעניינים (בדרך כלל תדר מקסימלי של ×10-20)
מֶשֶׁך: תלוי באינרציה של הרוטור - יכול להיות 30 שניות עד 10 דקות
מידות: משרעת רטט, פאזה ומהירות בכל מיקומי החיישן
דגימה סינכרונית: נתונים שנדגמו במרווחים זוויתיים קבועים לצורך ניתוח סדר

ניתוח נתונים והדמיה

עלילת בודה

הוויזואליזציה הסטנדרטית לנתוני קו החוף היא עלילת בודה:

מגרש עליון: משרעת רטט לעומת מהירות
מגרש תחתון: זווית פאזה לעומת מהירות
חתימת מהירות קריטית: שיא משרעת עם הזזת פאזה מקבילה של 180°
מספר חלקות: גרפים נפרדים עבור כל מיקום וכיוון מדידה

מגרש מפל מים

חלקות מפל לספק הדמיה תלת-ממדית:

ציר X: תדר (הרץ או סדרים)
ציר Y: מהירות (סל"ד)
ציר Z (צבע): משרעת רטט
רכיב אחד: מופיע כמעקב אחר קו אלכסוני במהירות
תדרים טבעיים: מופיעים כקווים אופקיים (בתדירות קבועה)
נקודות צומת: כאשר קו 1× חוצה את קו התדר הטבעי = מהירות קריטית

עלילת הקוטב

וקטורי רטט מוצגים במהירויות מרובות
דפוס ספירלי אופייני ככל שהמהירות יורדת דרך מהירויות קריטיות
שינויי פאזה נראים בבירור

בדיקת Coastdown לעומת Runup

יתרונות החוף

אין צורך בכוח חיצוני: פשוט נתק את ההינע ותן למכונה לרוץ
האטה איטית יותר: יותר זמן בכל מהירות, רזולוציה טובה יותר
בטוח יותר: המערכת מאבדת אנרגיה באופן טבעי במקום לצבור אותה
פחות לחץ: מהירויות קריטיות שעברו עם ירידה באנרגיה

יתרונות ריצה

תאוצה מבוקרת: יכול לשלוט בקצב דרך מהירויות קריטיות
חלק מהפעלה רגילה: נתונים שנאספו במהלך הפעלה שגרתית
תנאים פעילים: עומסי תהליך קיימים, מייצגים יותר את הפעולה

שיקולי השוואה

השפעות טמפרטורה: הפעלה בוצעה בקור; ירידה מתנאי הפעלה חמים
קשיחות מיסב: עשוי להשתנות בין חום (התרחקות) לקור (התרחקות)
חיכוך ושיכוך: תלוי טמפרטורה, משפיע על אמפליטודות שיא
השוואת נתונים: הבדלים בין נתוני ריצה לנתוני קו חוף יכולים לחשוף השפעות תרמיות או עומס

יישומים ומקרי שימוש

הזמנת ציוד חדש

אימות התאמה בין מהירויות קריטיות לתחזיות התכנון
ודא שולי הפרדה נאותים
אימות מודלים דינמיים של רוטור
קבע נתוני בסיס לעיון עתידי

פתרון בעיות רטט

קבע אם רטט גבוה קשור למהירות (תהודה)
זיהוי מהירויות קריטיות שלא היו ידועות קודם לכן
הערכת השפעות של שינויים או תיקונים
להבחין בין תהודה למקורות רטט אחרים

Balancing Procedures

עֲבוּר רוטורים גמישים, קו החוף מזהה אילו מצבים זקוקים לאיזון
קובע את מהירויות האיזון המתאימות
מאמת שיפור לאחר איזון מודאלי

אימות שינוי

לאחר החלפת מיסבים, יש לוודא שינויי מהירות קריטיים
לאחר שינויי מסה או קשיחות, יש לאשר את שינויי התדר הטבעי החזויים
השווה נתוני חוף לפני/אחרי כדי לכמת את השיפור

שיטות עבודה מומלצות לבדיקות קו החוף

שיקולי בטיחות

ודא שכל הצוות מודע לבדיקות שהן מתבצעות
עקוב מקרוב אחר רעידות לאיתור תהודות בלתי צפויות
יש יכולת כיבוי חירום זמינה
נקה את האזור סביב הציוד במהלך הבדיקה
אם מתפתחת רעידות מוגזמות, יש לשקול עצירת חירום במקום להשלים את תהליך החופשה

איכות הנתונים

קצב האטה מספק: לא מהיר מדי (לא מספיק נקודות נתונים בכל מהירות) או איטי מדי (שינויים תרמיים במהלך הבדיקה)
תנאים יציבים: מזעור שינויים במשתני התהליך במהלך הבדיקה
ריצות מרובות: בצעו 2-3 נסיעות קומה לאימות חזרתיות
כל מיקומי המדידה: רישום נתונים בכל המיסבים בו זמנית

תיעוד

רישום תנאי הפעלה (טמפרטורה, עומס, תצורה)
לכידת נתוני רטט ומהירות מלאים
צור גרפי ניתוח סטנדרטיים (בודה, מפל, פולאר)
זהה וסמן את כל המהירויות הקריטיות שנמצאו
השווה לתחזיות עיצוב או לנתוני בדיקה קודמים
ארכיון נתונים לעיון עתידי

פירוש התוצאות

זיהוי מהירויות קריטיות

חפש פיקי אמפליטודה בגרף בודה
אשר עם הזזת פאזה של 180°
שימו לב למהירות שבה מתרחש השיא
חשב את מרווח ההפרדה ממהירות הפעולה

הערכת חומרה

משרעת שיא: לאיזה גובה מגיעה הרטט במהירות קריטית?
חדות שיא: שיא חד מצביע על ריכוך נמוך, בעיה פוטנציאלית
קרבה תפעולית: כמה קרובה מהירות הפעולה למהירויות קריטיות?
קְבִילוּת: בדרך כלל נדרש מרווח הפרדה של ±15-20%

ניתוח מתקדם

לְהוֹצִיא צורות מצב ממדידות מרובות נקודות
חישוב יחסי ריסון ממאפייני שיא
זיהוי מצבי סיבוב קדימה לעומת מצבי סיבוב אחורה
השווה ל דיאגרמת קמפבל תחזיות

בדיקת קו החוף היא כלי אבחון חיוני בדינמיקת רוטורים, המספק נתונים אמפיריים המשלימים תחזיות אנליטיות וחושפים את ההתנהגות הדינמית בפועל של מכונות מסתובבות בתנאי הפעלה אמיתיים.

← חזרה לאינדקס הראשי

מהי Coastdown בניתוח מכונות מסתובבות?

פורסם על ידי admin ב-אוקטובר 28, 2025 אוקטובר 28, 2025