Razumijevanje holospektra

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definicija: Što je holospektar?

Holospektar (također se naziva puni spektar) je napredna tehnika frekvencijske analize u dinamika rotora koji istovremeno obrađuje X i Y (horizontalno i vertikalno) vibracija mjerenja za odvajanje gibanja osovine na komponente precesije naprijed (kruže u istom smjeru kao i rotacija) i komponente precesije unatrag (kruže suprotno od rotacije). Za razliku od konvencionalnih spektri Holospektar, koji prikazuje samo magnitudu vibracija, prikazuje i pozitivne (naprijed) i negativne frekvencije (natrag), pružajući potpune informacije o smjeru orbitalnog gibanja rotora, ključne za dijagnosticiranje nestabilnosti, identificiranje prisilnih i samopobuđenih vibracija te karakterizaciju dinamičkog ponašanja rotora.

Holospektar se prvenstveno koristi s sonda za blizinu mjerenja (XY parovi) na kritičnim turbostrojevima, otkrivajući fenomene nevidljive u standardnim jednoosnim spektrima. To je dijagnostički alat stručne razine za stručnjake za dinamiku rotora koji rješavaju složene probleme s vibracijama u turbinama, kompresorima i generatorima.

Teorijska osnova

Precesija naprijed u odnosu na precesiju unatrag

• Precesija naprijed: Središte osovine kruži u istom smjeru kao i rotacija osovine (najčešće)
• Povratna precesija: Osovina se okreće u smjeru suprotnom od smjera rotacije (ukazuje na specifične probleme)
• Značaj: Smjer označava mehanizam pobude i vrstu kvara

Standardno ograničenje spektra

• Jednoosni FFT ne može razlikovati naprijed od nazad
• Obje se pojavljuju kao ista frekvencijska komponenta
• Izgubljene informacije o smjeru
• Dvosmislenost u tumačenju

Holospektralno rješenje

• Obrađuje XY mjerenja zajedno
• Matematički odvaja smjerne komponente
• Naprijed: pozitivne frekvencije
• Unatrag: negativne frekvencije
• Potpuna karakterizacija gibanja rotora

Primjene i dijagnostika

Dijagnoza nestabilnosti

• Uljni vrtlog/šlaga: Pojavljuje se na negativnim frekvencijama (u početku obrnuta precesija)
• Parni vrtlog: Subsinkrona povratna komponenta
• Identifikacija: Holospektar odmah identificira nestabilnost naspram neravnoteže

Prisilne i samopobudne vibracije

• Neravnoteža (prisilna): Jaka komponenta naprijed pri 1×, minimalna komponenta nazad
• Nestabilnost (samouzbuđenje): Značajna povratna komponenta
• Razlika: Jasno u holospektru, dvosmisleno u standardnom spektru

Detekcija trenja rotora

• Trljanje često stvara obrnuto postavljene komponente
• Sile trenja pokreću obrnutu precesiju
• Holospektrum otkriva kretanje unatrag povezano s trljanjem

Žiroskopski efekti

• Načini vrtnje naprijed i natrag odvojeni su na različitim frekvencijama
• Holospektar jasno prikazuje oba načina rada
• Validira dinamičke modele rotora

Zahtjevi za podatke

XY par mjerenja

• Potrebna su dva mjerenja okomitih vibracija
• Tipično iz para XY sondi za blizinu
• Prostorno moraju biti udaljeni 90°
• Sinkronizirano uzorkovanje je neophodno

Relativna faza

• Kvadraturni odnos između X i Y omogućuje određivanje smjera
• X vodi Y za 90° → naprijed
• X zaostaje za Y za 90° → unatrag
• Fazna točnost je kritična

Tumačenje

Holospektralni prikaz

• Horizontalna os: Frekvencija (pozitivna za naprijed, negativna za natrag)
• Vertikalna os: Amplituda
• Nulto središte: Nulta frekvencija u središtu dijagrama
• Desna strana: Komponente precesije prema naprijed (+1×, +2×, itd.)
• Lijeva strana: Komponente povratne precesije (-1×, -2×, itd.)

Tipični obrasci

Zdrav rotor

• Velika prednja komponenta pri +1× (neravnoteža)
• Male ili nikakve povratne komponente
• Označava normalne prisilne vibracije

Uljni vrtlog

• Značajna komponenta na negativnoj subsinkronoj frekvenciji
• Primjer: -0,45× (unatrag pri 45% brzine rotora)
• Dijagnostika nestabilnosti uzrokovane ležajem

Neusklađenost

• Jaka +2× komponenta naprijed
• Minimalno unatrag
• Potvrđuje prisilne vibracije zbog neusklađenosti

Prednosti

Dijagnostička jasnoća

• Odmah razlikuje nestabilnost od neravnoteže
• Identificira uvjete trenja rotora
• Karakterizira složeno kretanje rotora
• Smanjuje dijagnostičku dvosmislenost

Potpunost

• Potpune informacije o orbitalnom kretanju
• Nema gubitka informacija (u usporedbi s analizom jedne osi)
• Potpuna dinamička slika rotora

Ograničenja

Zahtijeva XY mjerenja

• Ne odnosi se na podatke s jedne osi
• Zahtijeva parove sondi za blizinu ili sinkronizirane akcelerometre
• Skuplja instrumentacija

Složenost

• Složeniji od standardnog spektra
• Zahtijeva razumijevanje koncepta precesije
• Tumačenje zahtijeva stručnost
• Nije rutinska tehnika analize

Ograničena primjena

• Prvenstveno za probleme dinamike rotora
• Manje korisno za nedostatke ležajeva, zupčanike
• Specijalizirani alat, nije univerzalna namjena

Kada koristiti holospektar

Prikladni slučajevi

• Sumnja na nestabilnost rotora
• Istraživanje subsinkronih vibracija
• Dijagnoza trljanja
• Rješavanje problema kritičnih turbostrojeva
• Validacija dinamike rotora

Nije potrebno za

• Rutinska neravnoteža ili neusklađenost
• Analiza nedostataka ležaja
• Jednoosna mjerenja
• Opći pregledi strojeva

Holospektralna analiza je napredna dijagnostička tehnika dinamike rotora koja pruža potpunu karakterizaciju orbitalnog gibanja odvajanjem komponenti precesije naprijed i natrag. Iako zahtijeva specijalizirana XY mjerenja i stručnost, holospektar pruža jedinstvene dijagnostičke uvide - posebno za nestabilnosti i trenje - koji se ne mogu dobiti konvencionalnom spektralnom analizom s jednom osom, što ga čini bitnim alatom za specijaliziranu analizu složenih problema dinamike rotora u kritičnim turbostrojevima.

---

← Natrag na glavni indeks