Razumijevanje usporavanja u analizi rotirajućih strojeva

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,353.83

Parts

Vibration sensor

$107.26

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.78

Devices

Balanset-4

$8,107.90

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parts

Reflective tape

$11.92

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,067.80

Definicija: Što je Coastdown?

Obala (također se naziva usporavanje ili deceleracija) je proces kojim se rotirajućem stroju omogućuje usporavanje s radne brzine do zaustavljanja bez primjene aktivnog kočenja, oslanjajući se na prirodno usporavanje zbog trenja, utjecaja vjetra i drugih gubitaka. U kontekstu dinamika rotora and vibration analysis, test usporavanja je dijagnostički postupak u kojem vibracija Podaci se kontinuirano bilježe kako se stroj usporava, pružajući vrijedne informacije o kritične brzine, prirodne frekvencije, i dinamičke karakteristike sustava.

Ispitivanje rada motora temeljni je alat za puštanje u rad nove opreme, rješavanje problema s vibracijama i validaciju dinamičkih modela rotora.

Svrha i primjena

1. Identifikacija kritične brzine

Primarna svrha ispitivanja inercije je utvrđivanje kritičnih brzina:

• Kako se brzina smanjuje kroz svaku kritičnu brzinu, amplituda vibracija dostiže vrhunac
• Vrhovi u amplituda dijagram brzine u odnosu na kritične brzine
• Pratećih 180° faza pomak potvrđuje rezonancu
• Više kritičnih brzina može se identificirati u jednom testu

2. Mjerenje prirodne frekvencije

Kritične brzine odgovaraju prirodnim frekvencijama:

• Prva kritična brzina javlja se na prvoj prirodnoj frekvenciji
• Druga kritična vrijednost na drugoj prirodnoj frekvenciji itd.
• Pruža eksperimentalnu provjeru analitičkih predviđanja
• Koristi se za validaciju modela konačnih elemenata

3. Određivanje prigušenja

Oštrina rezonantnih vrhova otkriva sustav prigušivanje:

• Oštri, visoki vrhovi ukazuju na nisko prigušenje
• Široki, niski vrhovi ukazuju na visoko prigušenje
• Omjer prigušenja može se izračunati iz širine i amplitude vrha
• Ključno za predviđanje razine vibracija tijekom budućeg rada

4. Procjena distribucije neravnoteže

• Fazni odnosi pri kritičnim brzinama otkrivaju neravnoteža distribucija
• Može identificirati statičku neravnotežu u odnosu na neravnotežu para
• Pomaže u planiranju strategije uravnoteženja

Postupak ispitivanja istrošenosti

Priprema

1. Instalirajte senzore: Mjesto accelerometers ili pretvornike brzine na mjestima ležajeva u horizontalnom i vertikalnom smjeru
2. Ugradnja tahometra: Optički ili magnetski senzor za praćenje brzine vrtnje i osiguravanje fazne reference
3. Konfiguriraj prikupljanje podataka: Postavite kontinuirano snimanje s odgovarajućom frekvencijom uzorkovanja
4. Definiraj raspon brzine: Tipični raspon od radne brzine do 10-20% radne brzine ili dok se stroj ne zaustavi

Izvršenje

1. Stabilizirajte pri radnoj brzini: Radite normalnom brzinom dok se ne postigne toplinska ravnoteža i stabilne vibracije
2. Započni spuštanje na obalu: Isključite pogonsko napajanje (motor, turbinu itd.) i omogućite prirodno usporavanje
3. Kontinuirano praćenje: Zabilježite amplitudu, fazu i brzinu vibracija tijekom usporavanja
4. Praćenje sigurnosti: Pazite na prekomjerne vibracije koje ukazuju na neočekivane rezonancije ili nestabilnosti
5. Potpuno usporavanje: Nastavite snimati dok se stroj ne zaustavi ili ne dostigne minimalnu brzinu koja vas zanima

Parametri prikupljanja podataka

• Brzina uzorkovanja: Dovoljno visoka da uhvati sve frekvencije od interesa (obično 10-20× maksimalna frekvencija)
• Trajanje: Ovisi o inerciji rotora - može biti od 30 sekundi do 10 minuta
• Mjerenja: Amplituda vibracija, faza, brzina na svim lokacijama senzora
• Sinkrono uzorkovanje: Podaci uzorkovani pri konstantnim kutnim koracima za analizu reda

Analiza i vizualizacija podataka

Bodeov dijagram

Standardna vizualizacija podataka o iscrpljivanju je Bodeov dijagram:

• Gornja parcela: Amplituda vibracija u odnosu na brzinu
• Donja parcela: Fazni kut u odnosu na brzinu
• Kritični signal brzine: Vrhunac amplitude s odgovarajućim faznim pomakom od 180°
• Višestruke parcele: Odvojeni grafikoni za svaku lokaciju i smjer mjerenja

Vodopadni prikaz

Vodopadni prikazi pružiti 3D vizualizaciju:

• X-os: Frekvencija (Hz ili redovi)
• Y-os: Brzina (o/min)
• Z-os (boja): Amplituda vibracije
• 1× Komponenta: Pojavljuje se kao dijagonalno praćenje linije s brzinom
• Prirodne frekvencije: Pojavljuju se kao horizontalne linije (konstantna frekvencija)
• Točke raskrižja: Gdje linija 1× siječe liniju prirodne frekvencije = kritična brzina

Polarni dijagram

• Vektori vibracija iscrtani pri više brzina
• Karakteristični spiralni uzorak kako se brzina smanjuje kroz kritične brzine
• Fazne promjene su jasno vidljive

Testiranje spuštanja u praznom hodu u odnosu na testiranje zaleta

Prednosti obalnog spuštanja

• Nije potrebno vanjsko napajanje: Jednostavno isključite pogon i pustite stroj da se slobodno kreće.
• Sporije usporavanje: Više vremena pri svakoj brzini, bolja rezolucija
• Sigurnije: Sustav prirodno gubi energiju umjesto da je dobiva
• Manje stresa: Kritične brzine prolaze sa smanjenjem energije

Prednosti zaleta

• Kontrolirano ubrzanje: Može kontrolirati brzinu kroz kritične brzine
• Dio normalnog pokretanja: Podaci prikupljeni tijekom rutinskog pokretanja
• Aktivni uvjeti: Prisutna procesna opterećenja, reprezentativnija za rad

Usporedna razmatranja

• Utjecaji temperature: Zaletanje izvršeno na hladno; usporavanje iz vrućih radnih uvjeta
• Krutost ležaja: Može se razlikovati između vrućeg (spuštanje u zrak) i hladnog (zaleta) vremena
• Trenje i prigušivanje: Ovisno o temperaturi, utječe na amplitude vrhova
• Usporedba podataka: Razlike između podataka o zaletu i inerciji mogu otkriti toplinske ili učinke opterećenja

Primjene i slučajevi upotrebe

Puštanje nove opreme u pogon

• Provjerite podudaraju li se kritične brzine s predviđanjima dizajna
• Potvrdite odgovarajuće margine razdvajanja
• Validacija dinamičkih modela rotora
• Utvrdite osnovne podatke za buduću referencu

Rješavanje problema s vibracijama

• Utvrdite jesu li visoke vibracije povezane s brzinom (rezonancija)
• Identificirajte prethodno nepoznate kritične brzine
• Procijenite učinke modifikacija ili popravaka
• Razlikovanje rezonancije od drugih izvora vibracija

Balancing Procedures

• Za fleksibilni rotori, zaustavljanje na obali identificira koje načine rada treba uravnotežiti
• Određuje odgovarajuće brzine balansiranja
• Potvrđuje poboljšanje nakon modalno uravnoteženje

Verifikacija modifikacije

• Nakon promjene ležaja, provjerite kritične promjene brzine
• Nakon promjena mase ili krutosti, potvrdite predviđene promjene prirodne frekvencije
• Usporedite podatke prije/poslije zaustavljanja u zraku kako biste kvantificirali poboljšanje

Najbolje prakse za testiranje pristajanja

Sigurnosna razmatranja

• Osigurajte da je testiranje u tijeku za svo osoblje
• Pažljivo pratite vibracije zbog neočekivanih rezonancija
• Imati na raspolaganju mogućnost isključivanja u nuždi
• Očistite područje oko opreme tijekom testiranja
• Ako se razviju prekomjerne vibracije, razmislite o naglom zaustavljanju umjesto dovršavanja usporavanja

Kvaliteta podataka

• Odgovarajuća stopa usporavanja: Nije prebrzo (nedovoljno podataka pri svakoj brzini) niti previše sporo (termalne promjene tijekom ispitivanja)
• Stabilni uvjeti: Minimizirajte promjene procesnih varijabli tijekom testiranja
• Višestruka trčanja: Izvršite 2-3 zaustavljanja bez zaustavljanja radi provjere ponovljivosti
• Sve lokacije mjerenja: Istovremeno bilježenje podataka na svim ležajevima

Dokumentacija

• Zabilježite radne uvjete (temperaturu, opterećenje, konfiguraciju)
• Snimite potpune podatke o vibracijama i brzini
• Generirajte standardne analitičke dijagrame (Bode, vodopad, polarni)
• Identificirajte i označite sve pronađene kritične brzine
• Usporedite s predviđanjima dizajna ili prethodnim testnim podacima
• Arhivirajte podatke za buduću upotrebu

Interpretacija rezultata

Identificiranje kritičnih brzina

• Potražite vrhove amplitude na Bodeovom dijagramu
• Potvrdite faznim pomakom od 180°
• Zabilježite brzinu pri kojoj se javlja vrhunac
• Izračunajte marginu razmaka od radne brzine

Procjena ozbiljnosti

• Vršna amplituda: Koliko visoke vibracije dosežu pri kritičnoj brzini?
• Vršna oštrina: Oštar vrh ukazuje na nisko prigušenje, potencijalni problem
• Operativna blizina: Koliko je radna brzina blizu kritičnim brzinama?
• Prihvatljivost: Obično je potrebna margina razmaka ±15-20%

Napredna analiza

• Ekstrakt oblici načina rada iz višetočkovnih mjerenja
• Izračunajte omjere prigušenja iz vršnih karakteristika
• Identificirajte načine vrtloženja naprijed i natrag
• Usporedi s Campbellov dijagram predviđanja

Ispitivanje usporavanja je bitan dijagnostički alat u dinamici rotora, pružajući empirijske podatke koji nadopunjuju analitička predviđanja i otkrivajući stvarno dinamičko ponašanje rotirajućih strojeva u stvarnim radnim uvjetima.

---

← Natrag na glavni indeks