Trumpalaikės vibracijos supratimas
Trumpalaikė vibracija tai laikina, trumpalaikė vibracija, atsirandanti keičiantis mašinos darbinei būsenai, t. y. nenusistovėjusios būsenos įvykis. Klasikiniai pavyzdžiai yra mašinos paleidimai ir iЕЎjungimai (iЕЎsukimas laisvД…ja eiga). Skirtingai nuo tolygiosios vibracijos, kuri matuojama esant pastoviam greičiui ir apkrovai, pereinamoji vibracija vibracijos analizė tai mašinos dinaminės reakcijos fiksavimas, kai ji veikia įvairiais greičiais ar sąlygomis, o toks veikimas atskleidžia mašinos savybes. rotoriaus guolių sistema ko niekada nepavyks atskleisti važiuojant pastoviu greičiu.
1. Apibrėžimas: Kas yra pereinamoji vibracija?
Nuolatinio veikimo metu velenas sukasi vienu greičiu, todėl vibracijų spektras iš esmės yra stacionarus ir yra vienas FFT tai gerai apibūdina. Pereinamojo įvykio metu greitis yra judantis taikinys: kiekvienas su greičiu susijęs dažnis slenka aukštyn arba žemyn kartu su velenu, o konstrukcijos savieji dažniai likti fiksuotas. Įdomu būtent tai, kas nutinka, kai šie judantys ir fiksuoti dažniai sutampa. Dėl to paleidimas ir pakrantės žemyn yra atskira ir daug informacijos suteikianti matavimo kategorija.
2. Kodėl svarbi pereinamųjų virpesių analizė?
Pereinamųjų virpesių analizė yra pagrindinis būdas suprasti pagrindines rotoriaus ir jo atramų dinamines savybes - visų pirma nustatyti mašinos kritiniai greičiai.
Įjungimo arba išjungimo metu greitis svyruoja plačiame diapazone. Kai sukimosi greitis (1X) pereina bet kurį iš mašinos savųjų dažnių, atsiranda rezonansas susidaro būklė, o vibracijos amplitudė smarkiai sustiprėja. Įrašydami duomenis, inžinieriai gali tiksliai nustatyti, kokiais dažniais šie rezonansai pasireiškia - tai, kas nematoma, jei mašina stebima tik įprastu greičiu.
Ši informacija yra gyvybiškai svarbi:
- Mašinų projektavimas ir priėmimo bandymai: Patvirtinimas, kad kritiniai greičiai išlaiko saugią ribą nuo įprasto darbinio greičio, dažnai kaip priėmimo kriterijaus dalis pagal standartus, pvz. ISO 20816-1 (šiuolaikinis ISO 10816 teisių perėmėjas) arba apsaugos sistemų atveju, API 670.
- Diagnostika: Kritinio greičio vietos pasikeitimas laikui bėgant rodo, kad vystosi struktūrinė problema. įtrūkęs rotorius, atsipalaidavusį pagrindą arba pasikeitusį atramos standumas. Vienas po kito einančių pakrantės kritimų palyginimas yra veiksmingas tendencijų metodas.
- Lankstus rotorius Balansavimas: Norint subalansuoti lankstų rotorių, reikia žinoti jo reakciją esant kritiniams greičiams, o šie duomenys gaunami pereinamųjų procesų metu - tai yra pagrindas modalinis balansavimas.
3. Specializuoti analizės sklypai
Kadangi greitis nuolat kinta, vienas statinis FFT spektras negali atspindėti pereinamojo įvykio. Vietoj to duomenys rodomi diagramose, kuriose stebima, kaip vibracijos kinta priklausomai nuo greičio (RPM):
- Bode diagrama: Dažniausiai pasitaikantis pereinamasis sklypas. Jame rodoma 1X filtruota amplitudė ir fazė dviejuose grafikuose, abiejuose pagal greitį. Rezonansas pasireiškia amplitudės piku, kurį lydi būdingas maždaug 180° fazės poslinkis pereinant per kritinį greitį — realiose mašinose tikslų fazės elgesį veikia slopinimas, atramų anizotropija ir gretimos modos, todėl fazės kreivė vertinama kartu su amplitudės piku, o ne kaip atskiras rodiklis.
- Nyquisto (poliarinis) grafikas: Sujungia 1X amplitudę ir fazę į vieną poliarinį pėdsaką. Rezonansas pasireiškia kaip atskira kilpa, o šios kilpos skersmuo priklauso nuo to, kaip silpnai slopinamas režimas.
- Krioklio / kaskadų sklypas: 3D ekranas, kuriame keičiantis greičiui vienas po kito sudedami FFT spektrai ir sukuriamas “krioklio” efektas. Jis idealiai tinka stebėti visi dažnio komponentai - ne tik 1X - vystosi per pereinamąjį vyksmą, todėl nesinchroninis elgesys ir harmonikos pastebėti. Susijęs požiūris, pvz. Campbello diagrama, šių rezonansų kirtimų greičio atžvilgiu.
4. Duomenų rinkimo reikalavimai
Pereinamųjų procesų duomenims fiksuoti reikia specialių prietaisų ir sąrankos:
- Daugiakanalis analizatorius: Sistema, galinti vienu metu imti mėginius iš kelių vibracijos kanalų ir greičio kanalo, kad skirtingų guolių amplitudė ir fazė išliktų suderintos laike.
- Tachometras / fazės žyma: Vieną kartą per apsisukimą atliekama greičio ir fazės atskaitos sistema yra absoliučiai privaloma. Analizatorius ją naudoja nuolatiniam greičio stebėjimui ir fazės matavimams, kurių reikia Bode's ir Nyquisto diagramoms, atlikti - be jos negalima sudaryti nei vienos iš šių diagramų.
- Pakankama atmintis ir apdorojimo greitis: Prietaisas turi nepertraukiamai registruoti duomenų srautą visą paleidimo ar išjungimo laiką, kuris labai didelėse mašinose gali trukti kelias minutes.
5. Pereinamojo ir pastovaus režimo santykis ir lauko praktika
Tai padeda laikyti abu režimus šalia vienas kito. Nuolatinės būsenos matavimas atsako į klausimą “kaip mašina elgiasi dabar?”; pereinamųjų procesų matavimas atsako į klausimą “kokia yra šios mašinos dinamika ir ar ji kinta?”. Abu šie būdai priklauso išbaigtai programai - pradinė vertė pakrantės nuleidimas, kai mašina yra sveika, tampa atskaitos tašku, pagal kurį vertinami vėlesni važiavimai. Įprastiniam darbui lauke labiausiai praktiškai naudingas pereinamasis vyksmas yra įsibėgėjimas iki darbinio greičio per lauko balansavimas. Nešiojamas dviejų kanalų prietaisas, pavyzdžiui, Balanset-1A, turėdamas tachometro atskaitos rodmenis vieną kartą per apsisukimą, stebi 1× amplitudę ir fazę, kai rotorius greitėja - prieš patikint balansavimo rodmenimis, patvirtinama, kad mašina pasiekė kritinį greitį ir veikia tolygiai, ir įspėjama, jei rezonansas yra nepatogiai arti darbinio greičio.
