परिवर्तनीय-गति मशीनों के लिए ऑर्डर विश्लेषण को समझना
आदेश विश्लेषण एक विशेष कंपन विश्लेषण तकनीक उन मशीनों के लिए बनाई गई है जो एक एकल, स्थिर गति पर नहीं चलती हैं। एम्प्लिट्यूड को Hz या CPM में एक निश्चित आवृत्ति अक्ष के विरुद्ध प्लॉट करने के बजाय, यह एम्प्लिट्यूड को आदेश — शाफ्ट की तात्कालिक परिचालन गतिके गुणजों के विरुद्ध प्लॉट करता है। 1 वीं ऑर्डर बिल्कुल 1× (रनिंग स्पीड) पर कंपन है, 2 वीं ऑर्डर उस गति का 2× है, और इसी तरह आगे भी। विश्लेषण को घड़ी के बजाय शाफ्ट से जोड़कर, ऑर्डर विश्लेषण मशीन कितनी भी तेजी से त्वरित या घूमती है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, गति से संबंधित घटकों को तेज रखता है।
1. परिभाषा: ऑर्डर क्या है?
एक आदेश मौलिक घूर्णी गति का एक हारमोनिक है। क्योंकि बहुत सी मशीन खामियां शाफ्ट की गति के पूर्णांक गुणजों पर कंपन को उत्तेजित करती हैं, स्पेक्ट्रम को ऑर्डर में व्यक्त करने से प्रत्येक शिखर को सीधे एक भौतिक कारण पर मैप किया जाता है। 1 वीं ऑर्डर लगभग हमेशा असंतुलित होनाले जाता है; 2 वीं ऑर्डर एक क्लासिक मार्कर है मिसलिग्न्मेंट और कुछ ढीलेपन की स्थितियां; उच्च पूर्णांक ऑर्डर से संबंधित हैं गियर जाल, vane or blade-pass घटनाएं जो रोटर पर तत्वों की संख्या से जुड़ी होती हैं। गैर-पूर्णांक (भिन्नात्मक) ऑर्डर झंडा लगाते हैं उप-तुल्यकालिक घटनाएं जैसे तेल भंवर या बेल्ट खामियां। संक्षेप में, ऑर्डर अक्ष एक नैदानिक मानचित्र है जो रोटर के साथ चलता है।
2. मानक FFT परिवर्तनीय-गति मशीनों पर विफल क्यों है
एक पारंपरिक फास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT) एक निश्चित विंडो पर कंपन का नमूना लेता है समय और मानता है कि उस विंडो के लिए गति स्थिर है। एक स्थिर-गति मशीन पर यह सही है। लेकिन अगर डेटा एकत्र किए जाने के दौरान शाफ्ट गति बढ़ता या घटता है, तो हर गति से संबंधित घटक कैप्चर के दौरान स्पेक्ट्रम के पार बहता है। इसकी ऊर्जा कई आसन्न आवृत्ति बिन में फैल जाती है, एक चौड़े, कम, अस्पष्ट उभार के बजाय एक स्वच्छ लाइन उत्पन्न करती है। एक 1× असंतुलन शिखर जो स्पेक्ट्रम पर हावी होना चाहिए, शोर में समतल हो सकता है — सटीक रूप से पढ़ना असंभव और के लिए बेकार ट्रेंडिंग। यह स्मेयरिंग समान तंत्र है वर्णक्रमीय रिसाव, RPM परिवर्तन से बढ़ाया गया। ऑर्डर विश्लेषण विशेष रूप से इसे हराने के लिए विकसित किया गया था।
3. समाधान: ऑर्डर ट्रैकिंग
सक्षम करने वाली तकनीक है आदेश ट्रैकिंग, और यह दूसरे इनपुट पर निर्भर करता है: टैकोमीटर (या “tacho”) शाफ्ट से एक बार प्रति क्रांति पल्स प्रदान करता है। विश्लेषक इस पल्स ट्रेन को मानता है — इसकी आंतरिक क्रिस्टल घड़ी नहीं — समय आधार के रूप में। निश्चित समय अंतराल (कहें, हर मिलीसेकंड) पर नमूना लेने के बजाय, यह निश्चित angular अंतराल (उदाहरण के लिए, प्रत्येक घूर्णन की डिग्री)। इसे कहा जाता है कोण डोमेन में पुनः नमूनाकरण.
दो विधियाँ सामान्य हैं। हार्डवेयर (सिंक्रोनस) नमूनाकरण टैचो पल्स के एक चरण-लॉक किए गए गुणज से सीधे एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर को चलाता है, इसलिए प्रत्येक परिक्रमण हमेशा नमूनों की समान संख्या देता है। कम्प्यूटेड (सॉफ्टवेयर) ऑर्डर ट्रैकिंग उच्च निश्चित दर पर नमूने लेते हैं, फिर डिजिटल रूप से रिकॉर्ड किए गए टैचो समय का उपयोग करके समान-कोण चरणों पर रिकॉर्ड को पुनः-प्रक्षेपित करते हैं। किसी भी तरह से, परिणामी रूपांतर आदेशों में व्यक्त किया जाता है, Hz में नहीं। यदि मशीन की गति बदलती है, तो 1× लाइन 1st-आर्डर बिन में एक लंबी, संकीर्ण शिखर के रूप में रहती है — स्मीयर गायब हो जाती है। टैचो भी आपूर्ति करता है चरण संदर्भ, जो विश्लेषक को बनाने देता है भविष्यव्दाणी and न्यक्विस्ट रन-अप के दौरान प्लॉट।
मुख्य विचार: आर्डर विश्लेषण शाफ्ट को डेटा अधिग्रहण में लॉक करता है कोण instead of समय, इसलिए गति-सिंक्रोनस कंपन हर RPM पर तीव्र रहता है।
4. मुख्य अनुप्रयोग
आर्डर विश्लेषण अपरिहार्य है जहां गति स्थिर नहीं है:
- वाहन और इंजन परीक्षण: पूरी RPM श्रेणी में इंजन, ट्रांसमिशन और ड्राइवलाइन कंपन को हल करना।
- Wind turbines: रोटर गति लगातार हवा को ट्रैक करती है, इसलिए एक निश्चित-आवृत्ति दृश्य अर्थहीन है — आर्डर विश्लेषण आवश्यक है।
- रन-अप और कोस्ट-डाउन विश्लेषण: मशीन शुरू या बंद होने के समय कंपन को कैप्चर करना खोजने का एक शक्तिशाली तरीका है महत्वपूर्ण गति and अनुनाद; आर्डर ट्रैकिंग परिणामी को रखती है किनारे तक नीचे प्लॉट स्वच्छ और पठनीय।
- आवर्ती मशीनरी: कंप्रेसर और इंजन जिनकी तत्क्षण गति प्रत्येक चक्र के भीतर उतार-चढ़ाव करती है।
- भारी और मोबाइल मशीनरी: भूमि-स्थानांतरण उपकरण, खनन वाहन और अन्य परिवर्तनशील-गति ड्राइव।
5. आर्डर विश्लेषण डेटा कैसे प्रदर्शित किया जाता है
परिणाम कई पूरक प्रारूपों में देखे जाते हैं:
- ऑर्डर स्पेक्ट्रम: आयाम बनाम आदेश — एक मानक FFT की तरह, लेकिन x-अक्ष पर आदेशों के साथ।
- Waterfall या धारा plot: आर्डर स्पेक्ट्रा का एक स्टैक्ड 3-D सेट दिखा रहा है कि गति परिवर्तन के रूप में प्रत्येक आर्डर का आयाम कैसे विकसित होता है।
- बोडे प्लॉट: एक ट्रैक किए गए ऑर्डर (आमतौर पर 1× या 2×) का आयाम और चरण, जिसे मशीन की गति के विरुद्ध प्लॉट किया जाता है, रन-अप/कोस्ट-डाउन परीक्षण की रीढ़।
- कैम्पबेल आरेख: सिस्टम की प्राकृतिक आवृत्तियों पर अधिरोपित ऑर्डर लाइनें, ताकि एक अनुनाद कहीं भी दिखाई दे जहाँ एक ऑर्डर लाइन प्राकृतिक-आवृत्ति लाइन को पार करती है।
ए ट्रैकिंग फ़िल्टर ट्रिम कार्य के लिए रीयल टाइम में एक एकल ऑर्डर को अलग कर सकता है, और एक कैम्पबेल आरेख कैलकुलेटर परीक्षण से पहले यह अनुमान लगाने में मदद करता है कि वह क्रॉसिंग कहाँ होगी।
6. व्यावहारिक फील्ड कार्य में ऑर्डर विश्लेषण
शॉप फ़्लोर पर, ऑर्डर विश्लेषण उन मशीनों पर संतुलन को निर्धारित करता है जो स्थिर गति बनाए नहीं रख सकती। Balanset जैसे एक पोर्टेबल दो-चैनल उपकरण बैलेनसेट-1a कंपन डेटा को शाफ्ट कोण पर लॉक करने के लिए अपनी ऑप्टिकल लेजर टैकोमीटर का उपयोग करता है, ताकि यह 1× असंतुलन घटक जो इसे मापता है क्षेत्र संतुलन स्वच्छ रहता है यहां तक कि एक पंखे या पंप पर जिसका RPM लोड के तहत बहाव करता है। समान टैको-संदर्भित दृष्टिकोण विश्लेषक को गति-समकालिक 1× शिखर को निश्चित-आवृत्ति शोर जैसे अलग करने देता है बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ, भारी स्थान की एक विश्वसनीय रीडिंग दे रहा है। वास्तव में, ऑर्डर विश्लेषण वह है जो परिवर्तनीय-गति मशीन से कंपन डेटा को कुछ ऐसा में बदल देता है जो एक इंजीनियर कार्य कर सकता है — किसी भी रोटर के स्वास्थ्य को सटीक रूप से निदान करता है जो गति की एक श्रृंखला पर चलता है।
