Memahami Getaran Sementara
Definisi: Apakah Getaran Sementara?
Getaran sementara merujuk kepada getaran sementara, jangka pendek yang berlaku apabila keadaan operasi mesin berubah. Ia adalah peristiwa bukan keadaan mantap. Contoh peristiwa getaran sementara yang paling biasa ialah mesin syarikat permulaan and penutupan (coast-downs).
Tidak seperti getaran keadaan mantap, yang diukur semasa mesin berjalan pada kelajuan dan beban malar, analisis getaran sementara memfokuskan pada menangkap dan memahami tindak balas dinamik mesin semasa ia melalui pelbagai kelajuan atau keadaan.
Mengapa Analisis Getaran Sementara Penting?
Menganalisis getaran sementara adalah penting untuk memahami sifat dinamik asas pemutar dan struktur sokongannya. Ia adalah kaedah utama untuk mengenal pasti mesin kelajuan kritikal.
Semasa permulaan atau penutupan, kelajuan mesin menyapu melalui julat yang luas. Apabila kelajuan putaran (1X) melalui mana-mana frekuensi semula jadi mesin, a resonans keadaan tercipta. Ini menyebabkan penguatan ketara amplitud getaran. Dengan menangkap data getaran semasa sapuan kelajuan ini, jurutera boleh mengenal pasti dengan tepat frekuensi di mana resonans ini berlaku.
Maklumat ini penting untuk:
- Reka bentuk Mesin dan Ujian Penerimaan: Mengesahkan bahawa kelajuan kritikal mesin tidak terlalu hampir dengan kelajuan operasi biasa.
- Diagnostik: Perubahan dalam lokasi kelajuan kritikal dari semasa ke semasa boleh menunjukkan masalah struktur yang sedang berkembang, seperti aci retak atau asas longgar.
- Rotor Fleksibel Balancing: Mengimbangi pemutar fleksibel memerlukan pemahaman tindak balas pemutar pada kelajuan kritikalnya, dan data ini diperoleh semasa larian sementara.
Plot Analisis Khusus
Kerana kelajuan sentiasa berubah, standard FFT spectrum tidak mencukupi untuk menganalisis getaran sementara. Data biasanya dipaparkan pada plot khusus yang menunjukkan cara getaran berubah berkenaan dengan kelajuan (RPM):
- Plot Pertanda: Ini adalah plot yang paling biasa untuk analisis sementara. Ia memaparkan amplitud dan fasa getaran ditapis 1X pada dua graf berasingan, kedua-duanya diplot mengikut kelajuan mesin. Resonans dikenal pasti dengan jelas oleh puncak dalam amplitud dan anjakan 180 darjah dalam fasa yang berkaitan.
- Plot Nyquist (Kutub).: Plot ini menggabungkan amplitud dan fasa 1X ke dalam plot kutub tunggal. Resonans dikenal pasti sebagai gelung ciri pada graf.
- Plot Air Terjun/Lata: Ini ialah plot 3D yang menyusun berbilang spektrum FFT bersama-sama apabila kelajuan berubah, menghasilkan kesan "air terjun". Ia sangat baik untuk menggambarkan tindak balas semua komponen frekuensi (bukan hanya 1X) semasa peristiwa sementara.
Keperluan Pemerolehan Data
Menangkap data getaran sementara memerlukan instrumentasi dan persediaan khusus:
- Penganalisis Berbilang Saluran: Sistem pemerolehan data yang mampu mensampel berbilang saluran getaran dan data kelajuan secara serentak diperlukan.
- Takometer/Fasor Kunci: Isyarat rujukan kelajuan/fasa sekali setiap revolusi adalah wajib. Penganalisis menggunakan isyarat ini untuk mengesan kelajuan mesin dan untuk membolehkan pengukuran fasa yang diperlukan untuk plot Bode dan Nyquist.
- Memori dan Kelajuan Pemprosesan yang Mencukupi: Penganalisis mesti dapat merekodkan aliran data yang berterusan untuk tempoh permulaan atau penutupan, yang kadangkala boleh bertahan selama beberapa minit pada mesin yang sangat besar.