Forstå forbigående vibrasjoner

Definisjon: Hva er forbigående vibrasjon?

Forbigående vibrasjon refererer til en midlertidig, kortvarig vibrasjon som oppstår når en maskins driftstilstand endres. Det er en ikke-stasjonær hendelse. De vanligste eksemplene på forbigående vibrasjonshendelser er maskin oppstartsbedrifter og nedstengninger (kystnedstengninger).

I motsetning til steady-state vibrasjon, som måles mens en maskin kjører med konstant hastighet og belastning, fokuserer transient vibrasjonsanalyse på å fange opp og forstå maskinens dynamiske respons når den passerer gjennom en rekke hastigheter eller forhold.

Hvorfor er transient vibrasjonsanalyse viktig?

Analyse av transiente vibrasjoner er avgjørende for å forstå de grunnleggende dynamiske egenskapene til en rotor og dens støttestruktur. Det er den primære metoden for å identifisere en maskins kritiske hastigheter.

Under oppstart eller avstengning svinger maskinens hastighet gjennom et bredt område. Når rotasjonshastigheten (1X) passerer gjennom en av maskinens naturlige frekvenser, vil en resonans tilstanden oppstår. Dette forårsaker en betydelig forsterkning av vibrasjonsamplituden. Ved å fange opp vibrasjonsdataene under dette hastighetssvepet, kan ingeniører nøyaktig identifisere frekvensene der disse resonansene oppstår.

Denne informasjonen er viktig for:

• Maskindesign og aksepttesting: Kontrollerer at maskinens kritiske hastigheter ikke er for nær dens normale driftshastighet.
• Diagnostikk: En endring i plasseringen av en kritisk hastighet over tid kan indikere et utviklende strukturelt problem, for eksempel en sprukket sjakt eller et løst fundament.
• Fleksibel rotor Balansering: Balansering av fleksible rotorer krever forståelse av rotorens respons ved kritiske hastigheter, og disse dataene innhentes under transiente kjøringer.

Spesialiserte analyseplott

Fordi hastigheten stadig endrer seg, en standard FFT-spektrum er ikke tilstrekkelig for å analysere forbigående vibrasjoner. Dataene vises vanligvis på spesialiserte plott som viser hvordan vibrasjonen endres med hensyn til hastighet (RPM):

• Bode-plottet: Dette er det vanligste plottet for transientanalyse. Det viser den 1X-filtrerte vibrasjonsamplituden og -fasen på to separate grafer, begge plottet mot maskinens hastighet. Resonans identifiseres tydelig av en topp i amplitude og et tilhørende 180-graders faseskift.
• Nyquist (Polar)-plottet: Dette plottet kombinerer 1X-amplituden og -fasen til et enkelt polarplott. Resonans identifiseres som en karakteristisk sløyfe på grafen.
• Foss/Kaskade-tomt: Dette er et 3D-plott som stabler flere FFT-spektre sammen etter hvert som hastigheten endres, og skaper en «fossefall»-effekt. Det er utmerket for å visualisere responsen til alle frekvenskomponenter (ikke bare 1X) under den transiente hendelsen.

Krav til datainnsamling

Innsamling av transiente vibrasjonsdata krever spesifikk instrumentering og oppsett:

• Flerkanalsanalysator: Det er behov for et datainnsamlingssystem som er i stand til å samtidig sample flere kanaler med vibrasjons- og hastighetsdata.
• Turteller/nøkkelfasebryter: Et referansesignal for hastighet/fase én gang per omdreining er absolutt obligatorisk. Analysatoren bruker dette signalet til å spore maskinens hastighet og til å aktivere fasemålingene som kreves for Bode- og Nyquist-plott.
• Tilstrekkelig minne og prosesseringshastighet: Analysatoren må kunne registrere en kontinuerlig datastrøm under oppstart eller avstengning, som noen ganger kan vare i flere minutter på veldig store maskiner.

← Tilbake til hovedindeksen