Разбирање на дијаграмот на орбитата на вратилото во вибрациската анализа
Преносен балансер & анализатор на вибрации Balanset-1A
Balanset-1A е преносен, USB-напојуван анализатор на вибрации и балансер за балансирање ротори во една и две рамнини во сопствените лежишта. Full Kit комплетот вклучува интерфејс единица, два сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, рефлектирачка лента, Windows софтвер за балансирање на USB-диск, магнетен столб, дигитална вага и транспортен куфер. Потребен е компатибилен Windows компјутер со слободен USB-порт; компјутерот …
Сензор за вибрации
Сензор за вибрации за уреди за балансирање Balanset, базиран на акселерометар ADXL335. Стандарно се испорачува со кабел од 5 m за мерење на вибрации при балансирање и анализа на ротори. Достапна е опција со кабел од 10 m.
Оптички сензор (ласерски тахометар)
Оптички ласерски сензор за уреди за балансирање Balanset, базиран на модифициран тахометар HS2234. Го мери ротационото забрзување без контакт со помош на рефлектирачка ознака на роторот. Стандарно се испорачува со кабел од 5 м; достапна е опција за кабел од 10 м.
Balanset-4
Balanset-4 е четириканалски анализатор на вибрации и систем за балансирање за корекција во една до четири рамнини. Дизајниран за кардански вратила и ротори поддржани на четири лежишта, тој може да служи и како мерна опрема за машина за балансирање. Комплетот вклучува четири сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, интерфејс USB, софтвер, магнетна основа, вага и транспортна кутија.
Магнетен статив Insize-60-kgf
Прилагодлив магнитен држач за позиционирање на ласерскиот сензор за вртежи во минута (RPM) во комплети за балансирање Balanset. Прекинувачката магнитна основа обезбедува до 60 kgf сила на задржување на соодветни феромагнетни површини. Прилагодливите раце и зглобови помагаат да се порамни сензорот со рефлективната ознака на роторот.
Рефлектирачка лента
Сребрена самолеплива рефлектирачка лента за оптички ласерски тахометар во комплетите за балансирање Balanset. Нанесете мал дел на роторот за да добиете рефлектирачка референтна ознака за мерење на ротациона брзина. Се испорачува во должина од 1 м за повеќекратни поставувања.
Динамички балансер “Balanset-1A” OEM
Balanset-1A OEM е основниот мерен комплет за балансирање ротори во една и две рамнини и анализа на вибрации. Вклучува USB интерфејс единица, два сензори за вибрации, оптички ласерски тахометар, рефлектирачка лента и Windows софтвер за балансирање на USB-диск. Во споредба со Full Kit комплетот, магнетниот столб, дигиталната вага и транспортниот куфер не се вклучени. Потребен е компатибилен Windows компјутер со …
A орбита на вратилото е дијаграм што ја прикажува патеката што ја исцртува геометрискиот центар на ротирачкото вратило во текот на една или повеќе вртежи. Тоа е дводимензионален приказ на движењето на вратилото во неговото зазор на лежиштето, како да гледате право надолу по крајот на вратилото. Оваа моќна дијагностика се создава со монтирање пар безконтактни сонди за близина оддалечени 90 степени — обично во X-Y конфигурација — и со исцртување на нивните истовремени сигнали на поместување еден наспроти друг, наместо наспроти времето.
1. Зошто орбиталниот дијаграм е толку корисен
Стандардна временски бранов облик или FFT спектар прикажува вибрации во еден правец. Орбиталниот дијаграм комбинира два меѓусебно нормални правци за да даде целосна слика за динамичкото движење на вратилото, овозможувајќи им на аналитичарите да ја визуализираат вистинската форма и насока на движењето наместо да ја претпоставуваат. Таа дополнителна димензија дава непроценливи индиции за дијагностицирање на широк спектар дефекти, поради што орбитата е камен-темелник на ротординамички анализата — особено за брзи, критични машини опремени со лизгачки лежишта, како што се турбини, компресори и големи генератори.
Бидејќи сондите го мерат поместувањето директно во однос на лежиштето, орбитата исто така открива каде се наоѓа вратилото во својот зазор, а не само колку далеку се движи — информација што на куќиштето монтираниот акцелерометар едноставно не може да ја обезбеди. Додавањето на тахометар или Keyphasor ознака го втиснува секој вртеж врз орбитата, фиксирајќи ја нејзината фаза и правејќи ја насоката на прецесијата недвосмислена.
2. Како да се толкуваат формите на орбитата
Формата, големината и ориентацијата на орбитата се директни показатели за силите што дејствуваат врз роторот. Искусен аналитичар често може да ја дијагностицира состојбата на машината едноставно гледајќи ја формата на орбитата.
Кружна или елипсовидна орбита
Едноставна кружна или елипсовидна орбита, центрирана во лежиштето, обично укажува на добро однесувачки ротор доминиран од една единствена фреквенција — најчесто дебаланс. Орбитата ќе биде кружна ако крутоста на потпорот на лежиштето е иста во двата правци (изотропна) и елипсовидна ако крутоста се разликува хоризонтално и вертикално (анизотропна), што е многу често во практиката бидејќи повеќето машини се поцврсти вертикално отколку хоризонтално.
Изобличена орбита, орбита во форма на осмица или банана
Кога орбитата е искривена од едноставна елипса, повеќе фреквенции влијаат врз движењето на вратилото:
- A орбита во форма на “банана” или полумесечина често се поврзува со неосовиненост, каде што се присутни и 1× и 2× фреквенциите.
- A форма на осмица е класичен знак за силна 2× компонента, учебнички показател за нецентрираност на вратилото. Осмица со внатрешна јамка често укажува на посериозна состојба или на присуство на триење.
Орбити со прекршувања или остри агли
Нагли промени во насоката, рамни точки или “прекршувања” во орбитата се силен доказ за триење меѓу роторот и статорот. Тие покажуваат дека движењето на вратилото моментално се ограничува додека доаѓа во контакт со неподвижна компонента како што е лежиште, заптивката, или куќиштето на машината.
Многу неправилни орбити
Орбита што е нерегуларна, нестабилна или изгледа исполнета со “шум” може да сигнализира сериозна механичка разлабавеност, нестабилност предизвикана од флуид како што е маслен вител или бич, или услови на турбулентно струење во пумпа или компресор.
3. Насока на прецесијата: право наспроти обратно
Насоката во која се исцртува орбитата, во однос на насоката на ротација на вратилото, сама по себе е клучен дијагностички фактор:
- Напредна прецесија: орбитата се исцртува во истата насока како ротацијата на вратилото. Ова е нормално однесување за сили како што е дебалансот.
- Обратна прецесија: орбитата се исцртува спротивно на ротацијата на вратилото. Ова е абнормална состојба и може да укажува на пукнатина на вратилото, силно триење или одредени видови нестабилност предизвикана од флуид.
Разликувањето на двете бара ознака за фаза еднаш по вртеж; без неа орбитата ја покажува формата, но не и насоката во која се поминува, и дијагностичката разлика се губи.
4. Орбитата во теренската дијагностика
Трајно инсталираните сонди за близина што напојуваат систем за мониторинг се учебнички начин за снимање орбита на големи критични машини, но основниот принцип — два меѓусебно нормални сигнали на поместување исцртани еден наспроти друг со фазна референца — му е подеднакво достапен и на теренскиот инженер. Преносен двоканален инструмент како што е Balanset-1A мери синхрона амплитуда и фаза на две рамнини истовремено, така што штом орбитата или спектарот ќе потврдат дека дебаланс е доминантната сила, истата поставеност води директно до балансирање на терен и потврда на коригираната состојба. Кога орбитата наместо тоа открива нецентрираност, триење или нестабилност, тој наод ја пренасочува работата кон центрирање или механичка поправка наместо балансирање.
Орбита на поместување наспроти орбита на брзина
Ова не се исти мерења, а разликата одредува што смеете да заклучите од сликата. Пар пробни сензори на близина ја очитуваат позицијата на вратилото поместување во однос на лежиштето, така што дијаграмот е вистински приказ на тоа каде се наоѓа рукавецот внатре во својот зазор, а DC делот на истиот сигнал ја дава централна оска на вратилото. Преносен двоканален анализатор со акцелерометри прицврстени на куќиштата на лежиштата прикажува два брзина канали еден наспроти друг, во mm/s: она што го гледате е движењето на куќиштето, а не позицијата на вратилото.
Она што опстојува при промена на претворувачот е геометријата. Обликот, ориентацијата и насоката на прецесија се определени од шаблонот на силите што делуваат врз роторот, а не од сензорот, така што познатите семејства облици сепак се појавуваат — мазна елипса кога доминира 1×, полумесечина или облик на 8 кога е присутна силна 2× компонента, сплескани страни и прегиби кога нешто трие. Она што не опстојува е апсолутната позиција: орбитата на брзина не може да ви каже колку зазор е преостанат, ниту може да се прерачуна во микрометри на движење на вратилото. Користете ја на терен за да го препознаете семејството на дефект; посегнете по пробни сензори на близина кога прашањето е каде вратилото навистина работи.
Каде живее орбитата во Balanset софтверот
На Balanset-1A орбитата е една картичка на прозорецот на мерачот на вибрации, што се отвора со тастерот F5 од главниот прозорец; прозорецот бара фирмвер на уредот 5.5.0 или понов. Картичката “X-Y Orbit” го прикажува каналот 1 на една оска наспроти каналот 2 на другата, со размер на оските 1:1, така што кругот на екранот е навистина круг, а не артефакт од нееднакви оски. На четвороканалниот Balanset-4A втора орбита, за каналите 3 и 4, се црта под првата.
Прекинувач над дијаграмот одредува што се црта:
| Мод | Што се прикажува | Кога е ова вистинскиот приказ |
|---|---|---|
| Unsynced | Суровата патека, без референца по вртеж | Тахометар не е достапен, или сакате да го видите сè што сигналот содржи |
| Sync (raw) | Најновите вртежи преклопени, порамнети според ознаката на тахометарот | Проценка на повторливост — стабилна, затворена фигура значи дека движењето се повторува од вртеж до вртеж |
| 1× | Само ротационата компонента: чиста елипса што одговара на очитувањата V·o и F | Потврдување на векторот на небалансот пред балансирање |
Без ознака на тахометар двата синхронизирани режими немаат со што да се синхронизираат, програмата тоа го наведува во насловот на дијаграмот, а “Unsynced” станува единствениот чесен приказ. Ова е практичната форма на тврдењето од делот 3: без референца по вртеж нема ни насока на прецесија.
Читање на бројките покрај орбитата
Плочките покрај дијаграмот носат три вредности по мерна рамнина, и заедно се најбрзата проверка на исправност пред да почнете да ги толкувате обликите:
- V·s — широкопојасна RMS брзина низ работниот опсег, во mm/s.
- V·o — само 1× компонентата, на ротационата фреквенција, во mm/s.
- F — фаза на таа 1× компонента, во степени.
Ротационата компонента по конструкција е дел од вкупната вредност, така што V·o никогаш не може да го надмине V·s, а нивниот однос ја предвидува орбитата пред и да ја погледнете. Кога V·o е близу до V·s, речиси сета енергија е на 1×, орбитата се сведува на чиста елипса, и дебаланс е доминантната сила. Кога V·o е забележливо помало, разликата доаѓа од хармоници и широкопојасен шум — и токму тој остаток ја свиткува елипсата во полумесечини, облици на 8 и прегиби опишани во делот 2. Силно изобличена орбита пријавена заедно со V·o ≈ V·s е противречност, и инструментацијата треба прва да се провери.
Под секоја рамнина стои лента на стабилност: сива додека очитувањето сè уште лута, зелена штом коефициентот на варијација за последните дванаесет вредности од низата падне под 10%, портокалова кога распонот надминува 20%. Орбита снимена додека таа лента е портокалова не е дијагноза — тоа е фотографија на машина што сè уште не се стабилизирала.
Потврдување на обликот со спектарот
Орбитата ви кажува дека нешто ја изобличува елипсата; спектарот ви кажува кој ред е одговорен за тоа. Картичката “Wave Spectrum” на истиот прозорец го прикажува бранот погоре и спектарот на брзина подолу, со испрекинати водичи поставени на точни множители на измерената ротациона брзина, а не на најблискиот висок столб — така што врв што го промашува својот маркер воопшто не е хармоник на брзината на вратилото, туку припаѓа на лежишта, запчаничко зафаќање или минување на лопатки. Доминантна 2× компонента покрај орбита во облик на полумесечина или 8 укажува на неосовиненост; врв помеѓу 0.43× и 0.48× под лута, нестабилна орбита е потпис на маслен вител; широкопојасна содржина со сплескани страни на орбитата укажува на допир.
Селекторот под дијаграмот го менува спектарот меѓу брзина и забрзување. Брзината е оската што треба да се користи при расудување за орбитата, бидејќи самата орбита е исцртана од каналите за брзина.
Набљудување на орбитата низ резонанца
Орбитата е снимка при една брзина, а обликот може целосно да се промени неколку стотини RPM подалеку. Картичката “Run-down” наместо тоа го бележи целото забавување: 1× амплитудата и фазата се бележат наспроти опаѓачката брзина, по една сурова вредност по вртеж без изгладување, сè до праг на запирање што може да се постави било каде меѓу 100 и 2000 RPM и стандардно изнесува 300. Резонанцата се најавува како врв на амплитудата придружен со ротација на фазата од околу 180° — истата критична брзина што ја Кембелов дијаграм предвидува таму каде линија на побуда ја пресекува кривата на сопствена фреквенција. Целосниот run-down извештај ја чува X-Y орбитата снимена при работна брзина заедно со тие криви, така што обликот и мапата на резонанца завршуваат во еден документ.
5. Што прикажува орбиталниот дијаграм
Накратко, еден единствен орбитален дијаграм дава богатство информации на прв поглед:
- Вкупната амплитуда на вибрациите на вратилото.
- Формата на движењето на вратилото, што помага да се идентификува типот на дефектот.
- Насоката на прецесијата, право или обратно.
- Просечната положба на вратилото во зазорот на лежиштето — неговата централна оска на вратилото.
Анализирана заедно со FFT спектарот и временската бранова форма, орбитата му овозможува на аналитичарот да достигне високо сигурна и детална дијагноза на динамичкото однесување на машината — комбинирајќи го “колку”, “каква форма” и “во кој правец” во една одлучувачка слика.
