ホロスペクトラムを理解する
定義: Holospectrum とは何ですか?
ホロスペクトラム (フルスペクトルとも呼ばれる)は、 ローターダイナミクス XとY(水平と垂直)を同時に処理する 振動 測定により、軸の動きを前方歳差運動成分(自転と同じ方向に周回する)と後方歳差運動成分(自転と反対方向に周回する)に分離します。従来の スペクトル 振動の大きさのみを表示する従来のシステムとは異なり、ホロスペクトルは正の周波数 (前方) と負の周波数 (後方) の両方を表示し、不安定性の診断、強制振動と自励振動の識別、ローターの動的動作の特徴付けに重要なローターの軌道運動方向に関する完全な情報を提供します。.
Holospectrumは主に 近接プローブ 重要なターボ機械における振動測定(XYペア)により、標準的な単軸スペクトルでは見えない現象を明らかにします。タービン、コンプレッサー、発電機における複雑な振動問題のトラブルシューティングを行うローターダイナミクスの専門家にとって、これは専門レベルの診断ツールです。.
理論的根拠
前進歳差運動と後退歳差運動
- 前進歳差運動: シャフト中心はシャフトの回転と同じ方向に回転します(最も一般的)
- 後方歳差運動: シャフトが回転方向と反対方向に回転する(特定の問題を示す)
- 意義: 方向は励起メカニズムと断層の種類を示します
標準スペクトル制限
- 単軸FFTでは前方と後方を区別できない
- どちらも同じ周波数成分として現れる
- 方向情報が失われました
- 解釈の曖昧さ
ホロスペクトラムソリューション
- XY測定をまとめて処理する
- 方向成分を数学的に分離する
- 前進:正の頻度
- 後方:負の頻度
- 完全なローター運動特性評価
アプリケーションと診断
不安定性診断
- オイルワール/ホイップ: 負の周波数で現れる(最初は後方歳差運動)
- スチームワール: 同期遅れ成分
- 識別: Holospectrumは不安定性と不均衡を即座に識別します
強制振動と自励振動
- アンバランス(強制): 1倍で前方成分が強く、後方成分は最小限
- 不安定性(自己励起): 重要な後方成分
- 区別: ホロスペクトルでは明瞭だが、標準スペクトルでは不明瞭
ローター摩擦検出
- 摩擦により、逆の成分が生成されることが多い
- 摩擦力が逆歳差運動を駆動する
- ホロスペクトラムは摩擦に関連した後方運動を明らかにする
ジャイロ効果
- 前方旋回モードと後方旋回モードは異なる周波数で分離する
- Holospectrumは両方のモードを明確に表示します
- ローターダイナミックモデルの検証
データ要件
XY測定ペア
- 2つの垂直振動測定が必要
- 通常、XY近接プローブペアから
- 空間的に90°離れている必要がある
- 同期サンプリングが必須
相対位相
- XとYの直交関係により方向決定が可能
- XがYを90°リードする → 前方
- XはYより90°遅れる → 後方
- 位相精度が重要
解釈
ホロスペクトラムディスプレイ
- 水平軸: 頻度(前向きの場合は正、後ろ向きの場合は負)
- 縦軸: 振幅
- ゼロセンター: プロットの中心の周波数はゼロ
- 右側: 前方歳差成分(+1×、+2×など)
- 左側: 後方歳差成分(-1×、-2×など)
典型的なパターン
健康なローター
- +1×(アンバランス)での大きな順方向成分
- 後方コンポーネントが小さいか全くない
- 通常の強制振動を示す
オイルワール
- 負の分周周波数における重要な成分
- 例: -0.45×(ローター速度45%で後方)
- ベアリング誘発不安定性の診断
ずれ
- 強力な+2×フォワードコンポーネント
- 最小限の後退
- ずれによる強制振動を確認
利点
診断の明確さ
- 不安定性と不均衡を即座に区別する
- ローターの摩擦状態を特定
- 複雑なローターの動きを特徴付ける
- 診断の曖昧さを軽減
完全
- 軌道運動に関する完全な情報
- 情報の損失なし(単軸分析と比較)
- 完全なローターダイナミクス画像
制限事項
XY測定が必要
- 単軸データには適用されません
- 近接プローブペアまたは同期加速度計が必要
- より高価な計測機器
複雑
- 標準スペクトルよりも複雑
- 歳差運動の概念を理解する必要がある
- 通訳には専門知識が必要
- 通常の分析手法ではない
限定的な適用
- 主にローターダイナミクスの問題
- ベアリングの欠陥、ギアにはあまり役に立ちません
- 汎用ではなく、特殊なツール
Holospectrumを使用するタイミング
適切なケース
- ローターの不安定性の疑い
- 同期振動調査
- 擦過傷診断
- 重要なターボ機械のトラブルシューティング
- ローターダイナミクスの検証
必要ありません
- 日常的な不均衡またはずれ
- ベアリング欠陥分析
- 単軸測定
- 一般機械調査
ホロスペクトル解析は、前進歳差運動と後進歳差運動を分離することで、軌道運動の完全な特性評価を可能にする高度なローターダイナミクス診断技術です。専門的なXY測定と専門知識を必要としますが、ホロスペクトルは、特に不安定性や摩擦に関して、従来の単軸スペクトル解析では得られない独自の診断情報を提供します。そのため、重要なターボ機械における複雑なローターダイナミクス問題の専門的解析に不可欠なツールとなっています。.
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