Inzicht in polaire diagrammen bij rotorbalancering
Definitie: Wat is een polair diagram?
A polaire plot (in sommige contexten ook wel een polair diagram of Nyquist-diagram genoemd) is een cirkelvormige grafische weergave die wordt gebruikt in rotor uitbalanceren die trillingsgegevens als vectoren weergeeft. Elke vector vertegenwoordigt zowel de amplitude (grootte) en fasehoek (richting) van de trilling op een specifiek meetpunt. De radiale afstand vanaf het midden geeft de trillingsamplitude weer, terwijl de hoekpositie de fasehoek weergeeft.
Polaire diagrammen zijn een essentieel visualisatiehulpmiddel bij het balanceren in het veld, omdat ze technici in staat stellen om in één oogopslag te zien hoe trillingsvectoren veranderen tijdens het balanceerproces en om grafische analyses uit te voeren. vectoroptelling en aftrekbewerkingen.
Hoe een pooldiagram te lezen
Het begrijpen van de componenten van een pooldiagram is essentieel voor effectief balanceringswerk:
Het coördinatensysteem
- Oorsprong (middelpunt): Geeft nul trillingen weer. Hoe dichter een vector bij het middelpunt ligt, hoe lager de trillingsamplitude.
- Radiale afstand: De lengte van een vector vanaf de oorsprong geeft de trillingsamplitude weer. Concentrische cirkels markeren amplitudeschalen (bijv. 1 mm/s, 2 mm/s, 3 mm/s).
- Hoekpositie: De hoek van een vector geeft de fase weer. Volgens afspraak wordt 0° meestal rechts geplaatst (3 uur) en nemen de hoeken tegen de klok in toe (90° boven, 180° links, 270° onder).
- Fase referentie: De fasehoek wordt gemeten ten opzichte van een referentiemarkering op de rotor die eenmaal per omwenteling wordt weergegeven en die doorgaans wordt gedetecteerd door een toerenteller of sleutelfase.
Vectorgegevens lezen
Elke vector die op het polaire diagram is uitgezet, bevat volledige informatie over de trilling op een specifiek moment of omstandigheid:
- Een vector die onder een hoek van 45° staat en een lengte heeft van 5 mm/s, geeft aan dat er trillingen met een amplitude van 5 mm/s optreden onder een hoek van 45° nadat het referentiemerk de sensor passeert.
- Er kunnen meerdere vectoren op hetzelfde diagram worden weergegeven om te laten zien hoe de trillingen veranderen tijdens de balanceerprocedure.
Gebruik van polaire diagrammen bij balanceringsprocedures
Polaire diagrammen zijn essentieel om elke stap van het balanceringsproces te visualiseren:
1. Initiële trillingen plotten
De eerste getekende vector vertegenwoordigt de initiële onevenwicht conditie. Deze "O"-vector (voor "Origineel") toont zowel de omvang als de hoeklocatie van de door onbalans veroorzaakte trilling.
2. Het toevoegen van het proefgewichteffect
Wanneer een proefgewicht wordt opgeteld en een testrun wordt uitgevoerd, wordt een tweede vector "O+T" uitgezet, die het gecombineerde effect van de oorspronkelijke onbalans plus het proefgewicht weergeeft. Door vectoraftrekking (O+T – O) uit te voeren, kan het geïsoleerde effect van het proefgewicht "T" als een aparte vector worden gevisualiseerd.
3. Correctiegewicht berekenen
De correctiegewicht Er is er een nodig die een trillingsvector produceert die precies tegengesteld is (180° faseverschuiving) en gelijk in grootte is aan de oorspronkelijke trilling "O". Deze tegengestelde vector, opgeteld bij O, resulteert in een vectorsom op of nabij de oorsprong (nultrilling). De polaire grafiek maakt deze relatie visueel duidelijk.
4. Verificatie
Nadat het correctiegewicht is geïnstalleerd, produceert de laatste verificatierun een nieuwe vector, uitgezet op hetzelfde diagram. Als de balancering succesvol was, zal deze restvector zich zeer dicht bij de oorsprong bevinden, wat wijst op lage trillingen.
Vectortoevoeging op polaire grafieken
Een van de krachtige eigenschappen van pooldiagrammen is de mogelijkheid om vectoroptelling grafisch met behulp van de “tip-to-tail”-methode:
- Om twee vectoren op te tellen, plaatst u de staart van de tweede vector op het uiteinde van de eerste vector.
- De resulterende vector wordt getekend vanaf de staart van de eerste vector tot aan de punt van de tweede vector.
- Met deze grafische methode kunt u snel visualiseren hoe verschillende onbalansbronnen elkaar combineren of opheffen.
Vectoraftrekking wordt uitgevoerd door de richting van de af te trekken vector om te draaien (180° te draaien) en de vector vervolgens bij de andere vector op te tellen.
Voordelen van visualisatie met polaire grafieken
Polaire diagrammen bieden verschillende belangrijke voordelen bij het in evenwicht brengen van werk:
- Intuïtieve representatie: Het cirkelvormige formaat geeft op natuurlijke wijze rotatieverschijnselen weer, waardoor de hoekige verhoudingen tussen onbalans en correctie gemakkelijker te visualiseren zijn.
- Volledige informatie: Zowel de amplitude als de fase worden in één compact diagram weergegeven. Hierdoor zijn er geen aparte grafieken nodig.
- Visuele kwaliteitscontrole: Afwijkingen of fouten in de dataverzameling zijn vaak direct zichtbaar wanneer vectoren worden uitgezet. Als een proefgewicht bijvoorbeeld vrijwel geen verandering in trillingen veroorzaakt, is dit zichtbaar als twee vrijwel overlappende vectoren.
- Documentatie: Een goed gelabelde poolgrafiek vormt een uitstekend verslag van de balanceringsprocedure. Deze toont de voortgang van de initiële onbalans tot de uiteindelijk gecorrigeerde toestand.
- Probleemoplossing: Wanneer het balanceren niet het verwachte resultaat oplevert, kan de polaire grafiek problemen aan het licht brengen, zoals niet-lineair systeemgedrag, zachte voetproblemen of meetfouten.
Moderne balanceerinstrumenten en polaire diagrammen
Moderne draagbare balanceerinstrumenten en software genereren automatisch polaire diagrammen in realtime tijdens de balanceerprocedure. Het instrument:
- Elke meting wordt automatisch als een vector weergegeven.
- Voert alle vectorberekeningen intern uit.
- Geeft tegelijkertijd zowel de grafische polaire grafiek als de numerieke resultaten weer.
- Hiermee kan de technicus in- en uitzoomen, pannen en aantekeningen maken op het diagram voor documentatie.
Ondanks deze automatisering blijft het voor professionals in het balanceren van instrumenten een essentiële vaardigheid om pooldiagrammen te lezen en te interpreteren. Het biedt namelijk inzicht in de onderliggende natuurkunde en maakt het mogelijk instrumentberekeningen te verifiëren.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 