Comprensione delle vibrazioni transitorie

Definizione: Che cosa sono le vibrazioni transitorie?

Vibrazione transitoria Si riferisce a una vibrazione temporanea e di breve durata che si verifica quando lo stato operativo di una macchina cambia. È un evento non stazionario. Gli esempi più comuni di eventi di vibrazione transitoria sono le vibrazioni della macchina. startup e arresti (down).

A differenza delle vibrazioni in stato stazionario, che vengono misurate mentre una macchina funziona a velocità e carico costanti, l'analisi delle vibrazioni transitorie si concentra sulla cattura e sulla comprensione della risposta dinamica della macchina mentre attraversa una gamma di velocità o condizioni.

Perché è importante l'analisi delle vibrazioni transitorie?

L'analisi delle vibrazioni transitorie è fondamentale per comprendere le proprietà dinamiche fondamentali di un rotore e della sua struttura di supporto. È il metodo principale per identificare le caratteristiche di una macchina. velocità critiche.

Durante un avvio o uno spegnimento, la velocità della macchina attraversa un ampio intervallo. Quando la velocità di rotazione (1X) attraversa una qualsiasi delle frequenze naturali della macchina, un risonanza Si crea una condizione di vibrazione. Ciò provoca una significativa amplificazione dell'ampiezza della vibrazione. Acquisendo i dati di vibrazione durante questa scansione di velocità, gli ingegneri possono identificare con precisione le frequenze a cui si verificano queste risonanze.

Queste informazioni sono essenziali per:

• Progettazione e collaudo delle macchine: Verificare che le velocità critiche della macchina non siano troppo vicine alla sua normale velocità operativa.
• Diagnostica: Un cambiamento nella posizione di una velocità critica nel tempo può indicare l'insorgere di un problema strutturale, come una crepa in un pozzo o una fondazione allentata.
• Rotore flessibile Bilanciamento: Per bilanciare i rotori flessibili è necessario comprendere la risposta del rotore alle sue velocità critiche e questi dati vengono acquisiti durante le fasi transitorie.

Grafici di analisi specializzati

Poiché la velocità cambia costantemente, uno standard Spettro FFT non è sufficiente per analizzare le vibrazioni transitorie. I dati vengono in genere visualizzati su grafici specializzati che mostrano come la vibrazione varia in base alla velocità (RPM):

• Diagramma di Bode: Questo è il grafico più comune per l'analisi dei transitori. Mostra l'ampiezza e la fase della vibrazione filtrata 1X su due grafici separati, entrambi rappresentati in funzione della velocità della macchina. La risonanza è chiaramente identificata da un picco di ampiezza e da un corrispondente spostamento di fase di 180 gradi.
• Diagramma di Nyquist (polare): Questo grafico combina l'ampiezza e la fase 1X in un unico grafico polare. La risonanza è identificata come un anello caratteristico sul grafico.
• Cascata/Grafico a cascata: Questo è un grafico 3D che sovrappone più spettri FFT al variare della velocità, creando un effetto "a cascata". È eccellente per visualizzare la risposta di tutte le componenti di frequenza (non solo 1X) durante l'evento transitorio.

Requisiti di acquisizione dati

L'acquisizione di dati sulle vibrazioni transitorie richiede una strumentazione e una configurazione specifiche:

• Analizzatore multicanale: È necessario un sistema di acquisizione dati in grado di campionare simultaneamente più canali di dati su vibrazioni e velocità.
• Tachimetro/fasatore chiave: Un segnale di riferimento di velocità/fase, una volta per giro, è assolutamente obbligatorio. L'analizzatore utilizza questo segnale per monitorare la velocità della macchina e per abilitare le misure di fase richieste per i diagrammi di Bode e Nyquist.
• Memoria e velocità di elaborazione sufficienti: L'analizzatore deve essere in grado di registrare un flusso continuo di dati per tutta la durata dell'avvio o dell'arresto, che a volte può durare diversi minuti su macchine molto grandi.

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