Տրանզիենտ տատանումների հասկացում
Տրանզիենտ տատանում ժամանակավոր, կարճատև տատանում է, որը առաջանում է մեքենայի աշխատանքային վիճակի փոփոխության ընթացքում՝ ոչ կայուն վիճակի դեպքում։ Դասական օրինակներն են մեքենայի միացումներ և անջատումներ (ազատ դանդաղեցումներ)։ Կայուն վիճակի տատանումներից, որոնք չափվում են հաստատուն պտտաթվով և բեռնվածքով, տարբերվելով՝ ժամանակավոր տատանումների վերլուծություն ը վերաբերում է մեքենայի դինամիկ արձագանքի գրանցմանը, երբ այն անցնում է պտտաթվերի կամ պայմանների տարբեր միջակայքերով, և այդ անցումը բացահայտում է ռոտոր-առանցքակալային համակարգ հատկանիշները, որոնք հաստատուն պտտաթվով աշխատանքը երբեք չի կարող բացահայտել։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է ժամանակավոր (տրանզիենտ) տատանումը
Կայուն վիճակի աշխատանքի ընթացքում լիսեռը պտտվում է մեկ պտտաթվով, ուստի տատանումների սպեկտրը հիմնականում կայուն է և մեկ FFT նկարագրում է այն։ Ժամանակավոր դեպքում պտտաթիվը շարժվող թիրախ է. յուրաքանչյուր պտտաթվին առնչվող հաճախությունը վեր է բարձրանում կամ իջնում լիսեռի հետ միասին, մինչդեռ կառուցվածքի սեփական հաճախություններ հաստատուն են մնում։ Հետաքրքրությունը կենտրոնացած է հենց այն բանի վրա, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ այդ շարժվող և հաստատուն հաճախությունները համընկնում են։ Սա արագացում և ազատ դանդաղեցում աշխատանքները դարձնում է չափումների առանձին և տեղեկատվականորեն հարուստ կատեգորիա։
2. Ինչո՞վ է կարևոր ժամանակավոր տատանումների վերլուծությունը
Ժամանակավոր տատանումների վերլուծությունը հիմնական եղանակն է ռոտորի և դրա հենարանների հիմնարար դինամիկ հատկանիշները հասկանալու համար՝ առաջին հերթին՝ մեքենայի կրիտիկական արագություններ.
Հայտնաբերելու համար։ Գործարկման կամ անջատման ընթացքում պտտաթիվը անցնում է լայն միջակայքով։ Երբ պտտական պտտաթիվը (1X) անցնում է մեքենայի սեփական հաճախություններից ցանկացածի միջով, առաջանում է ռեզոնանս վիճակ, և տատանումների ամպլիտուդը կտրուկ մեծանում է։ Այդ անցման ընթացքում տվյալները գրանցելով՝ ինժեներները կարող են ճշգրիտ որոշել, թե որ հաճախություններում են տեղի ունենում այդ ռեզոնանսները, ինչը անտեսանելի է, եթե մեքենան դիտարկվում է միայն նորմալ աշխատանքային պտտաթվով։
Այս տեղեկատվությունը կենսական է.
- Մեքենայի դիզայն և ընդունման փորձարկումներ. Հաստատել, որ կրիտիկական պտտաթիվերը պահպանում են անվտանգ մարժան նորմալ աշխատանքային պտտաթվից հեռու, հաճախ որպես ընդունման չափանիշ՝ ISO 20816-1 (ISO 10816-ի ժամանակակից շարունակությունը) կամ, պաշտպանական համակարգերի համար, API 670.
- Դիագնոստիկա. Ժամանակի ընթացքում կրիտիկական պտտաթվի դիրքի փոփոխությունը վկայում է զարգացող կառուցվածքային խնդրի մասին՝ ճաքած ռոտոր, հիմքի թուլացում կամ փոփոխվող հենարանի կոշտություն։ Հաջորդական ազատ դանդաղեցումների համեմատությունը հզոր տենդենցիայի վերլուծության մեթոդ է։
- Ճկուն ռոտոր Հավասարակշռում: Ճկուն ռոտորի հավասարակշռումը պահանջում է իմանալ դրա արձագանքը կրիտիկական պտտաթիվերի դեպքում, և այդ տվյալները ստացվում են ժամանակավոր աշխատանքների ընթացքում՝ մոդային բալանսավորում.
3. Հատուկ վերլուծության գրաֆիկներ
Քանի որ պտտաթիվը հաստատուն փոփոխվում է, մեկ կայուն FFT սպեկտրը չի կարող ներկայացնել ժամանակավոր դեպքը։ Տվյալները ցուցադրվում են գրաֆիկների վրա, որոնք հետևում են, թե ինչպես է տատանումը փոփոխվում պտտաթվի (RPM) հետ.
- Bode գրաֆիկ: Ամենատարածված ժամանակավոր գրաֆիկը։ Այն ցուցադրում է 1X-ի ֆիլտրված ամպլիտուդը և փուլ երկու գրաֆիկների վրա՝ երկուսն էլ պտտաթվի նկատմամբ։ Ռեզոնանսը դրսևորվում է որպես ամպլիտուդային գագաթ՝ ուղեկցվելով մոտավորապես 180° փուլային տեղաշարժով կրիտիկական պտտաթվի անցման ընթացքում. իրական մեքենաներում փուլի ճշգրիտ վարքագիծը ազդեցության տակ է մարման, հենարանի անիզոտրոպիայի և հարևան մոդերի կողմից, ուստի փուլային կորը ընթերցվում է ամպլիտուդային գագաթի հետ միասին, այլ ոչ թե որպես առանձին նշան։
- Նյուիստի (բևեռային) գրաֆիկ: Միավորում է 1X ամպլիտուդը և փուլը մեկ բևեռային հետքի մեջ։ Ռեզոնանսը հայտնվում է որպես առանձին օղակ, և այդ օղակի տրամագիծը կապված է նրանով, թե որքան թեթև է մարում մոդը։
- Ջրվեժային / Կասկադային գրաֆիկ: 3D ցուցադրում, որը կուտակում է հաջորդական FFT սպեկտրները պտտաթվի փոփոխության ընթացքում՝ ստեղծելով «ջրվեժ» էֆեկտ։ Այն իդեալական է բոլոր հաճախականության բաղադրիչների հետևելու համար՝ ոչ միայն 1X, այլև ժամանակավոր անցման ընթացքում, ինչը թույլ է տալիս հայտնաբերել ոչ սինխրոն վարքագիծ և հարմոնիկներ ։ Կապված տեսքը՝ Կեմպբելի դիագրամ, քարտեզագրում է այդ ռեզոնանսային անցումները պտտաթվի նկատմամբ։
4. Տվյալների ձեռքբերման պահանջներ
Ժամանակավոր տվյալների գրանցումը պահանջում է հատուկ սարքավորումներ և կոնֆիգուրացիա.
- Բազմաալիքանի վերլուծիչ. Սարքավորում, որը կարող է միաժամանակ նմուշավորել մի քանի տատանումների ալիքներ և պտտաթվի ալիքը, որպեսզի տարբեր առանցքակալներից ամպլիտուդը և փուլը մնան ժամանակային համաձայնեցված։
- Տախոմետր / Keyphasor: Մեկ պտույտի համար արագության և փուլի հղումը բացարձակապես պարտադիր է։ Անալիզատորը օգտագործում է այն՝ անընդհատ հետևելու պտտաթվին և հնարավորություն տալու փուլի չափումներին, որոնք անհրաժեշտ են Բոդեի և Նյուկվիստի գրաֆիկների համար. առանց դրան՝ ոչ մի գրաֆիկ չի կարող ստեղծվել։
- Բավարար հիշողություն և մշակման արագություն. Սարքը պետք է գրանցի անընդհատ տվյալների հոսք գործարկման կամ անջատման ամբողջ տևողության ընթացքում, ինչը շատ մեծ մեքենաների դեպքում կարող է տևել մի քանի րոպե։
5. Ժամանակավոր և կայուն վիճակ, և դաշտային պրակտիկա
Օգտակար է երկու ռեժիմները կողք-կողքի դիտարկել։ Կայուն վիճակի չափումը պատասխանում է «ինչպե՞ս է մեքենան վարվում հիմա» հարցին. ժամանակավոր չափումը պատասխանում է «թե՞ ինչ են այս մեքենայի ներքին դինամիկան, և արդյո՞ք դրանք փոփոխվում են» հարցին։ Երկուսն էլ պատկանում են ամբողջական ծրագրին. մեկ բազային ազատ դանդաղեցում, որը կատարվում է, երբ մեքենան առողջ է, դառնում է հղում, որի համեմատությամբ գնահատվում են հետագա աշխատանքները։ Ռուտինային դաշտային աշխատանքի համար ամենաօգտակար ժամանակավոր անցումը արագացումն է մինչև աշխատանքային պտտաթիվը տեղում բալանսավորում ։ Երկու ալիքանի սարք, ինչպիսին Balanset-1A, որի մեկ պտույտի համար տախոմետրի հղումը հետևում է 1× ամպլիտուդին և փուլին, երբ ռոտորը արագանում է՝ հաստատելով, որ մեքենան անցնում է իր կրիտիկական պտտաթիվերը և աշխատում է կայուն՝ ցանկացած հավասարակշռման ընթերցումը վստահելուց առաջ, և զգուշացնելով, եթե ռեզոնանսը գտնվում է անհարմար մոտիկության վրա աշխատանքային պտտաթվին։
