과도 진동 이해
정의: 과도 진동이란 무엇인가?
과도 진동 기계의 작동 상태가 변할 때 발생하는 일시적이고 짧은 시간 동안의 진동을 말합니다. 이는 비정상 상태의 현상입니다. 과도 진동 현상의 가장 흔한 예는 다음과 같습니다. 스타트업 및 정전(해안 침체).
기계가 일정한 속도와 부하로 작동하는 동안 측정되는 정상 상태 진동과 달리, 과도 진동 분석은 기계가 다양한 속도나 조건을 통과할 때의 동적 반응을 포착하고 이해하는 데 중점을 둡니다.
과도 진동 분석이 중요한 이유는 무엇입니까?
과도 진동 분석은 로터와 그 지지 구조의 기본적인 동적 특성을 이해하는 데 매우 중요합니다. 이는 기계의 임계 속도.
시동 또는 정지 시, 기계의 속도는 넓은 범위를 통과합니다. 회전 속도(1X)가 기계의 고유 진동수 중 하나를 통과할 때, 공명 조건이 생성됩니다. 이로 인해 진동 진폭이 상당히 증폭됩니다. 이 속도 스윕 동안 진동 데이터를 수집함으로써 엔지니어는 이러한 공진이 발생하는 주파수를 정확하게 파악할 수 있습니다.
이 정보는 다음과 같은 경우에 중요합니다.
- 기계 설계 및 승인 테스트: 기계의 임계 속도가 정상 작동 속도와 너무 가깝지 않은지 확인합니다.
- 진단: 시간이 지남에 따라 임계 속도의 위치가 변하면 균열된 갱도나 느슨한 기초와 같은 구조적 문제가 발생하고 있음을 나타낼 수 있습니다.
- 플렉시블 로터 밸런싱: 유연한 로터의 균형을 맞추려면 임계 속도에서 로터의 반응을 이해하는 것이 필요하며, 이 데이터는 과도 작동 중에 수집됩니다.
특수 분석 플롯
속도가 끊임없이 변하기 때문에 표준 FFT 스펙트럼 과도 진동을 분석하기에는 충분하지 않습니다. 데이터는 일반적으로 속도(RPM)에 따른 진동 변화를 보여주는 특수 플롯에 표시됩니다.
- 보드 플롯: 과도 해석에서 가장 일반적인 플롯입니다. 1배 필터링된 진동 진폭과 위상을 두 개의 별도 그래프에 표시하며, 두 그래프 모두 기계의 속도에 대해 표시됩니다. 공진은 진폭의 피크와 그에 따른 180도 위상 변화를 통해 명확하게 식별됩니다.
- 나이퀴스트(극) 플롯: 이 그래프는 1X 진폭과 위상을 단일 극좌표 그래프로 결합한 것입니다. 공진은 그래프에서 특징적인 루프로 나타납니다.
- 폭포/계단식 플롯: 이 플롯은 속도 변화에 따라 여러 개의 FFT 스펙트럼을 겹쳐 "폭포수" 효과를 생성하는 3D 플롯입니다. 과도 현상 발생 시 모든 주파수 성분(1X뿐만 아니라)의 응답을 시각화하는 데 매우 유용합니다.
데이터 수집 요구 사항
과도 진동 데이터를 수집하려면 특정 계측 장비와 설정이 필요합니다.
- 다중 채널 분석기: 여러 채널의 진동 및 속도 데이터를 동시에 샘플링할 수 있는 데이터 수집 시스템이 필요합니다.
- 타코미터/키페이저: 회전당 한 번의 속도/위상 기준 신호는 반드시 필요합니다. 분석기는 이 신호를 사용하여 기계의 속도를 추적하고 보드 및 나이퀴스트 플롯에 필요한 위상 측정을 수행합니다.
- 충분한 메모리와 처리 속도: 분석기는 시작 또는 종료 기간 동안 지속적인 데이터 스트림을 기록할 수 있어야 하며, 매우 큰 머신의 경우 이는 몇 분 동안 지속될 수도 있습니다.