ლილვის ორბიტის დიაგრამის გაგება ვიბრაციის ანალიზში
A ლილვის ორბიტა არის გრაფიკული გამოსახულება, რომელიც აჩვენებს მბრუნავი ღერძის გეომეტრიული ცენტრის მიერ ერთი ან მეტი ბრუნვის განმავლობაში გავლილ ტრაექტორიას. ეს არის ღერძის მოძრაობის ორგანზომილებიანი ჩვენება მის საკისრის კლირენსი, თითქოს ღერძის ბოლოზე პირდაპირ იყურებით. ეს ძლიერი დიაგნოსტიკური მეთოდი იქმნება წყვილი უკონტაქტო სიახლოვის ზონდები ერთმანეთისგან 90 გრადუსით დაშორებული — როგორც წესი, X-Y კონფიგურაციაში — და მათი ერთდროული გადაადგილების სიგნალების გრაფიკულად გამოსახვა ერთმანეთის მიმართ, და არა დროის მიმართ.
1. რატომ არის ორბიტის სქემა ასე სასარგებლო
სტანდარტი დროის ტალღის ფორმა ან FFT სპექტრი აჩვენებს ვიბრაცია ერთ მიმართულებაში. ორბიტის დიაგრამა აერთიანებს ორ პერპენდიკულარულ მიმართულებას ღეროს დინამიკური მოძრაობის სრული სურათის მისაცემად, რაც ანალიტიკოსებს საშუალებას აძლევს, ვიზუალურად დაინახონ მოძრაობის ფაქტობრივი ფორმა და მიმართულება, ვიდრე მის გამოცნობას. ეს დამატებითი განზომილება ფასდაუდებელი მინიშნებებს იძლევა მრავალი სახის ხარვეზის დიაგნოსტირებისთვის, რის გამოც ორბიტა არის საფუძველი rotor-dynamic ანალიზი — განსაკუთრებით მაღალსიჩქარიანი, კრიტიკული დანადგარებისთვის, რომლებიც სითხის ფენის სისტემითაა აღჭურვილი ლილვის საკისრები, როგორიცაა ტურბინები, კომპრესორები და დიდი გენერატორები.
რადგან ზონდები გადაადგილებას პირდაპირ ბეარინგთან მიმართებით ზომავენ, ორბიტა ასევე აჩვენებს, თუ სად მდებარეობს ღერძი თავის თავისუფალ სივრცეში და არა მხოლოდ იმას, თუ რამდენად შორს გადაადგილდება — ინფორმაცია, რომელსაც კორპუსზე დამონტაჟებული აქსელერომეტრი უბრალოდ ვერ უზრუნველყოფს. დამატება ტაქომეტრი ან ქიფასორი ნიშნული თითოეულ ბრუნს ორბიტაზე აფიქსირებს და განსაზღვრავს მის ფაზა და პრეცესიის მიმართულებას ერთმნიშვნელოვანს ხდის.
2. როგორ გავიგოთ ორბიტის ფორმები
ორბიტის ფორმა, ზომა და ორიენტაცია როტორზე მოქმედი ძალების პირდაპირი მაჩვენებლებია. გამოცდილ ანალიტიკოსს შეუძლია აპარატის მდგომარეობის დიაგნოზირება უბრალოდ ორბიტის ფორმის დათვალიერებით.
წრიული ან ელიფსური ორბიტა
მარტივი წრიული ან ელიფსური ორბიტა, რომელიც საკისარშია ცენტრირებული, როგორც წესი, მიუთითებს კარგად ქცევად როტორზე, რომელშიც ერთი სიხშირე დომინირებს — უმეტესად დისბალანსი. ორბიტა წრიული იქნება, თუ საყრდენის სიმყარე ორივე მიმართულებით ერთნაირია (ისოტროპული), და ელიფსური, თუ სიმყარე ჰორიზონტალურად და ვერტიკალურად განსხვავდება (ანისოტროპული), რაც პრაქტიკაში ძალიან ხშირია, რადგან მანქანების უმეტესობა ვერტიკალურად უფრო მყარია, ვიდრე ჰორიზონტალურად.
დამახინჯებული, რვა ფიგურის ან ბანანის ფორმის ორბიტა
როდესაც ორბიტა მარტივი ელიფსისგან დეფორმირებულია, ღეროს მოძრაობაზე მრავალი სიხშირე მოქმედებს:
- A „ბანანის“ ან ნახევარმთვარის ფორმის ორბიტა ხშირად ასოცირდება არასწორი განლაგება, სადაც წარმოდგენილია როგორც 1×, ასევე 2× სიხშირეები.
- A ფიგურა-8 ფორმა არის ძლიერი 2× კომპონენტის კლასიკური ნიშანი, ღერძის არასწორი გასწორების ტიპური ინდიკატორი. შიდა მარყუჟიანი რვიანის ფორმა ხშირად უფრო მძიმე მდგომარეობაზე ან ხახუნზე მიუთითებს.
ორბიტები მოხრილობით ან ბასრი კუთხეებით
მიმართულების მკვეთრი ცვლილებები, ორბიტაზე ბრტყელი ლაქები ან „მოხრილობები“ ძლიერი მტკიცებულებაა როტორსა და სტატორს შორის ხახუნი. ისინი აჩვენებენ, რომ მბრუნავი ღერძის მოძრაობა დროებით იზღუდება, როდესაც ის კონტაქტში შედის უძრავ კომპონენტთან, როგორიცაა საკიდი, ა ლუქი, ან მანქანის კორპუსი.
ძლიერ არარეგულარული ორბიტები
ორბიტა, რომელიც არარეგულარული, არასტაბილურია ან “ხმაურით” არის სავსე, შეიძლება მიუთითებდეს მძიმე მექანიკურ ფხვიერება, სითხით გამოწვეული არასტაბილურობა, როგორიცაა ზეთის მორევი ან უიპი, ან ტურბულენტური ნაკადის პირობები ტუმბოში ან კომპრესორში.
3. პრეცესიის მიმართულება: პირდაპირი თუ უკუ
მიმართულება, რომლითაც ორბიტა იხაზება ღერძის ბრუნვის მიმართულებასთან შედარებით, თავისთავად მნიშვნელოვანი დიაგნოსტიკური ფაქტორია:
- წინწამოსწევა: ორბიტა იხაზება იმავე მიმართულებით, რომლითაც ღერძი ბრუნავს. ეს ნორმალური ქცევაა ისეთი ძალებისთვის, როგორიცაა დაუბალანსებლობა.
- უკუ პრეცესია: ორბიტა ღერძის ბრუნვის საპირისპირო მიმართულებით. ეს არის არანორმალური მდგომარეობა და შეიძლება მიუთითებდეს ლილვის ბზარი, ძლიერი ხახუნი, ან სითხით გამოწვეული გარკვეული ტიპის არასტაბილურობა.
ამ ორის გასარჩევად საჭიროა ერთი ნაბრუნვიანი ფაზური ნიშნული; მის გარეშე ორბიტა ფორმას ინარჩუნებს, მაგრამ არა იმ მიმართულებას, რომლითაც ის გადის, და დიაგნოსტიკური განსხვავება იკარგება.
4. ორბიტა საველე დიაგნოსტიკაში
მუდმივად დამონტაჟებული სიახლოვის სენსორები, რომლებიც სათვალთვალო სისტემას ამარაგებენ, დიდი, კრიტიკული დანადგარების ორბიტის აღბეჭდვის სტანდარტული მეთოდია, მაგრამ მისი საფუძვლადი პრინციპი — ორი ურთიერთპერპენდიკულარული გადაადგილების სიგნალის ერთმანეთთან ფაზური ორიენტირის მიხედვით დატანა — ასევე ხელმისაწვდომია საველე ინჟინრისთვის. პორტატული ორარხიანი ხელსაწყო, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა ერთდროულად ზომავს სინქრონულ ამპლიტუდსა და ფაზას ორ სიბრტყეზე, ასე რომ, როგორც კი ორბიტა ან სპექტრი ამას დაადასტურებს დისბალანსი არის დომინანტური ძალა, იგივე კონფიგურაცია პირდაპირ გადმოინაცვლებს ველის ბალანსირება და შესწორებული მდგომარეობის გადამოწმება. როდესაც ორბიტა, პირიქით, არასწორ გასწორებას, ხახუნს ან არასტაბილურობას ავლენს, ეს მიგნება სამუშაოს მიმართულებას ბალანსირების ნაცვლად გასწორების ან მექანიკური შეკეთებისკენ ცვლის.
გადაადგილების ორბიტა და სიჩქარის ორბიტა
ეს ორი განსხვავებული გაზომვაა, და სწორედ ეს განსხვავება განსაზღვრავს, რისი დასკვნის გამოტანა შეგიძლიათ სურათიდან. სიახლოვის ორი ზონდი კითხულობს ღერძის გადაადგილება საკისრის მიმართ, ასე რომ გრაფიკი არის ჭეშმარიტი რუკა იმისა, თუ სად მდებარეობს ლილვი თავის ხახუნის ზონაში, ხოლო იმავე სიგნალის DC ნაწილი იძლევა ღერძის ცენტრის ხაზი. პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი აქსელერომეტრებით, დამაგრებული საკისრის კორპუსებზე, აგებს ორ სიჩქარე არხს ერთმანეთის მიმართ, მმ/წმ-ში: რასაც ხედავთ, არის კორპუსის მოძრაობა და არა ღერძის პოზიცია.
სენსორის შეცვლისას გეომეტრია ინარჩუნებს ძალას. ფორმას, ორიენტაციასა და პრეცესიის მიმართულებას განსაზღვრავს როტორზე მოქმედი ძალების ხასიათი და არა სენსორის ტიპი, ამიტომ ნაცნობი ოჯახები მაინც ჩნდება — გლუვი ელიფსი, როცა 1× დომინირებს, ნახევარმთვარე ან რვიანი ფორმა, როცა ძლიერი 2× კომპონენტია, გაბრტყელებული გვერდები და მოხრილობები, როცა რაღაც იხახუნება. რაც არ ინარჩუნებს ძალას, არის აბსოლუტური პოზიცია: სიჩქარის ორბიტა ვერ გეტყვით, რამდენი ხახუნის ზონა დარჩა, და მას ვერ გადაიყვანთ ღერძის მოძრაობის მიკრომეტრებში. გამოიყენეთ ველზე ხარვეზის ოჯახის დასადგენად; სიახლოვის ზონდებს მიმართეთ მაშინ, როცა კითხვა ეხება, სად მუშაობს ღერძი სინამდვილეში.
სად მდებარეობს ორბიტა Balanset-ის პროგრამულ უზრუნველყოფაში
Balanset-1A-ზე ორბიტა არის ვიბროგანზომი ფანჯრის ერთ-ერთი ჩანართი, რომელიც იხსნება მთავარი ფანჯრიდან F5 ღილაკით; ფანჯარა მოითხოვს მოწყობილობის firmware 5.5.0 ან უფრო ახალ ვერსიას. „X-Y Orbit“ ჩანართი აგებს 1-ლ არხს ერთ ღერძზე მე-2 არხის მიმართ 1:1 მასშტაბით, ასე რომ ეკრანზე წრე ნამდვილად წრეა და არა არათანაბარი ღერძების არტეფაქტი. ოთხარხიან Balanset-4A-ზე მე-2 ორბიტა, მე-3 და მე-4 არხებისთვის, გამოისახება პირველის ქვემოთ.
გადამრთველი გრაფიკის ზემოთ განსაზღვრავს, რა გამოისახება:
| რეჟიმი | რა გამოისახება | როდის არის სწორი ხედი |
|---|---|---|
| Unsynced | დაუმუშავებელი ტრაექტორია, ბრუნვის მარკერის გარეშე | ტახომეტრი მიუწვდომელია, ან გსურთ ნახოთ სიგნალის მთელი შემცველობა |
| Sync (raw) | ბოლო ბრუნვები, გადაფარული და გასწორებული ტახომეტრის ნიშნულთან | განმეორებადობის შეფასება — სტაბილური, დახურული ფიგურა ნიშნავს, რომ მოძრაობა მეორდება ბრუნზე ბრუნზე |
| 1× | მხოლოდ ბრუნვითი კომპონენტი: სუფთა ელიფსი, რომელიც ემთხვევა V·o და F მაჩვენებლებს | დისბალანსის ვექტორის დადასტურება ბალანსირებამდე |
ტახომეტრის ნიშნულის გარეშე ორივე სინქრონიზებულ რეჟიმს არაფერი აქვს, რასთანაც სინქრონიზდეს, პროგრამა ამას გრაფიკის სათაურში აღნიშნავს, და „Unsynced“ ხდება ერთადერთი გულწრფელი ხედი. ეს არის მე-3 ნაწილში მოცემული დებულების პრაქტიკული გამოვლინება: ბრუნზე ერთი მარკერის გარეშე პრეცესიის მიმართულება ვერ დგინდება.
ორბიტასთან მითითებული რიცხვების წაკითხვა
გრაფიკის გვერდით ბარათები შეიცავს სამ მნიშვნელობას თითოეული საზომი სიბრტყისთვის, და ერთად ისინი ყველაზე სწრაფი შემოწმებაა ფორმების ინტერპრეტაციამდე:
- V·s — ფართოზოლოვანი RMS სიჩქარე სამუშაო ზოლში, მმ/წმ-ში.
- V·o — მხოლოდ 1× კომპონენტი, ბრუნვის სიხშირეზე, მმ/წმ-ში.
- ფ — ფაზა იმ 1× კომპონენტისთვის, გრადუსებში.
ბრუნვითი კომპონენტი კონსტრუქციულად საერთოს ნაწილია, ამიტომ V·o ვერასდროს გადააჭარბებს V·s-ს, და მათ შორის თანაფარდობა წინასწარმეტყველებს ორბიტის ფორმას მანამ, სანამ მას დაინახავთ. როცა V·o უახლოვდება V·s-ს, თითქმის მთელი ენერგია 1×-ზეა, ორბიტა იკეცება სუფთა ელიფსად, და დისბალანსი დომინანტი ძალაა. როცა V·o შესამჩნევად ნაკლებია, სხვაობა ჰარმონიკები და ფართოზოლოვანი ხმაურია — და სწორედ ეს ნარჩენი ღუნავს ელიფსს ნახევარმთვარეებად, რვიან ფორმად და მოხრილობებად, რომლებიც აღწერილია მე-2 ნაწილში. ძლიერ დამახინჯებული ორბიტა, რომელსაც თან ახლავს V·o ≈ V·s, წინააღმდეგობაა, და ინსტრუმენტაცია არის პირველი, რაც უნდა შემოწმდეს.
თითოეული სიბრტყის ქვემოთ არის სტაბილურობის ზოლი: ნაცრისფერი, სანამ მაჩვენებელი ჯერ კიდევ დინამიკაშია, მწვანე, როცა ბოლო თორმეტი ნაკადის მნიშვნელობის ვარიაციის კოეფიციენტი 10%-ზე დაბლა ეცემა, ნარინჯისფერი, როცა გაბნევა 20%-ს აღემატება. ორბიტა, გადაღებული ნარინჯისფერი ზოლის დროს, არ არის დიაგნოზი — ეს არის ფოტო მანქანისა, რომელიც ჯერ არ დამშვიდებულა.
ფორმის დადასტურება სპექტრის მიხედვით
ორბიტა გეუბნებათ, რომ რაღაც ღუნავს ელიფსს; სპექტრი გეუბნებათ, რომელი რიგია პასუხისმგებელი. იმავე ფანჯრის „Wave Spectrum“ ჩანართი აჩვენებს ტალღის ფორმას ზემოთ და სიჩქარის სპექტრს ქვემოთ, წყვეტილი მარკერებით ზუსტად გაზომილი ბრუნვის სიხშირის ჯერადებზე და არა უახლოეს მაღალ სვეტთან — ასე რომ პიკი, რომელიც მარკერს ვერ მოხვდება, საერთოდ არ არის ღერძის სიხშირის ჰარმონიკა და ეკუთვნის საკისრებს, კბილანური ჩართვის სიხშირეს ან პირების გავლის სიხშირეს. დომინანტური 2× ნახევარმთვარის ან რვიანი ფორმის ორბიტასთან ერთად მიუთითებს არასწორი განლაგებაზე; პიკი 0.43×-სა და 0.48×-ს შორის არასტაბილური, მერყევი ორბიტის ქვეშ არის ზეთის მორევის ხელმოწერა; ფართოზოლოვანი შემცველობა ორბიტის გაბრტყელებულ გვერდებთან მიუთითებს შეხახუნება.
გრაფიკის ქვემოთ არსებული სელექტორი გადართავს სპექტრს სიჩქარესა და აჩქარებას შორის. სიჩქარეა ის ღერძი, რომელიც უნდა გამოიყენოთ ორბიტაზე მსჯელობისას, რადგან თავად ორბიტა აგებულია სიჩქარის არხებიდან.
ორბიტის დაკვირვება რეზონანსის გავლისას
ორბიტა არის კადრი ერთ სიჩქარეზე, და ფორმა შეიძლება მთლიანად შეიცვალოს რამდენიმე ასეული rpm-ის დაშორებით. „Run-down“ ჩანართი კი აღრიცხავს მთელ გამორთვას: 1× ამპლიტუდა და ფაზა ფიქსირდება კლებადი სიჩქარის მიმართ, ერთი დაუმუშავებელი მნიშვნელობა ბრუნზე, დაგლუვების გარეშე, გაჩერების ზღვრამდე, რომელიც შეიძლება დაყენდეს 100-დან 2000 rpm-მდე და ნაგულისხმევია 300. რეზონანსი გამოვლინდება როგორც ამპლიტუდის პიკი, რომელსაც ახლავს დაახლოებით 180° ფაზური შემობრუნება — იგივე კრიტიკული სიჩქარე, რომელსაც კემპბელის დიაგრამა წინასწარმეტყველებს, სადაც აღგზნების წრფე კვეთს საკუთარი სიხშირის მრუდს. სრული run-down ანგარიში ინახავს სამუშაო სიჩქარეზე გადაღებულ X-Y ორბიტას ამ მრუდების გვერდით, ასე რომ ფორმა და რეზონანსის რუკა ერთ დოკუმენტში ხვდება.
5. რას აჩვენებს ორბიტის გრაფიკი
მოკლედ, ერთი ორბიტის გრაფიკი ერთი შეხედვით უამრავ ინფორმაციას გვაწვდის:
- ლილვის ვიბრაციის საერთო ამპლიტუდა.
- – ლილვის მოძრაობის ფორმა, რომელიც ხელს უწყობს ხარვეზის ტიპის იდენტიფიცირებას.
- პრეცესიის მიმართულება, პირდაპირი ან უკუ.
- ღერძის საშუალო მდებარეობა საკისრის თავისუფალ სივრცეში — მისი ღერძის ცენტრის ხაზი.
FFT სპექტრთან და დროის ტალღურ ფორმასთან ერთად გაანალიზებული, ორბიტა ანალიტიკოსს საშუალებას აძლევს, მიიღოს მაღალი სიზუსტისა და დეტალური დიაგნოზი მექანიზმის დინამიკური ქცევის — “რამდენის”, “რა ფორმის” და “რომელი მიმართულების” ერთმანეთთან შერწყმა ერთ გადამწყვეტ სურათად.
