Inzicht in Coastdown bij analyse van roterende machines

Apparaten

Draagbare balancer & Trillingsanalyzer Balanset-1A

Onderdelen

Optische sensor (Lasertachometer)

Complete vibratiediagnose- en balanceerset van Vibromera, inclusief vier vibratiesensoren met kabels, een signaalinterfacemodule, lasertachometer met magneetstatief, digitale weegschaal, USB-kabel en een draagtas. Het systeem is ontworpen voor het balanceren van rotoren in het veld en voor conditiebewaking van industriële apparatuur.

Apparaten

Magnetische standaard afmeting-60-kgf

Onderdelen

Dynamische balancer "Balanset-1A" OEM

Definitie: Wat is Coastdown?

Kustafwaarts (ook wel rundown of deceleratie genoemd) is het proces waarbij een roterende machine van de bedrijfssnelheid tot stilstand wordt gebracht zonder actief te remmen, waarbij gebruik wordt gemaakt van natuurlijke vertraging door wrijving, wind en andere verliezen. In de context van rotordynamiek en trillingsanalyse, een coastdown-test is een diagnostische procedure waarbij trillingen Er worden continu gegevens vastgelegd terwijl de machine vertraagt, wat waardevolle informatie oplevert over kritische snelheden, natuurlijke frequenties, en dynamische kenmerken van het systeem.

Coastdown-testen vormen een fundamenteel hulpmiddel voor het in bedrijf stellen van nieuwe apparatuur, het oplossen van trillingsproblemen en het valideren van dynamische rotormodellen.

Doel en toepassingen

1. Kritische snelheidsidentificatie

Het hoofddoel van uitlooptesten is het identificeren van kritieke snelheden:

Naarmate de snelheid afneemt bij elke kritische snelheid, bereikt de trillingsamplitude een piek
Pieken in amplitude versus snelheidsgrafiek markeert kritische snelheden
Begeleidende 180° fase verschuiving bevestigt resonantie
In één enkele test kunnen meerdere kritische snelheden worden geïdentificeerd

2. Natuurlijke frequentiemeting

Kritische snelheden komen overeen met natuurlijke frequenties:

De eerste kritische snelheid treedt op bij de eerste natuurlijke frequentie
Tweede kritische waarde bij tweede natuurlijke frequentie, enz.
Biedt experimentele verificatie van analytische voorspellingen
Wordt gebruikt om eindige-elementenmodellen te valideren

3. Dempingbepaling

De scherpte van resonantiepieken onthult systeem demping:

Scherpe, hoge pieken duiden op lage demping
Brede, lage pieken duiden op een hoge demping
De dempingsverhouding kan worden berekend uit piekbreedte en amplitude
Van cruciaal belang voor het voorspellen van trillingsniveaus tijdens toekomstige operaties

4. Beoordeling van onevenwichtige verdeling

Faserelaties op kritieke snelheden onthullen onevenwicht verdeling
Kan statische versus koppel onevenwichtigheid identificeren
Helpt bij het plannen van een balansstrategie

Coastdown-testprocedure

Voorbereiding

Sensoren installeren: Plaats versnellingsmeters of snelheidstransducers op lagerlocaties in horizontale en verticale richting
Toerenteller installeren: Optische of magnetische sensor om de rotatiesnelheid te volgen en fasereferentie te bieden
Gegevensverzameling configureren: Stel continue opname in met een adequate samplefrequentie
Snelheidsbereik definiëren: Typisch bereik van de bedrijfssnelheid tot 10-20% van de bedrijfssnelheid of totdat de machine stopt

Uitvoering

Stabiliseren op bedrijfssnelheid: Draai op normale snelheid totdat er een thermisch evenwicht en constante trillingen zijn bereikt
Start Coastdown: Schakel de aandrijfkracht (motor, turbine, enz.) uit en laat natuurlijke vertraging toe
Continue monitoring: Registreer de trillingsamplitude, fase en snelheid tijdens de vertraging
Veiligheidsbewaking: Let op overmatige trillingen die wijzen op onverwachte resonanties of instabiliteiten
Volledige vertraging: Blijf opnemen totdat de machine stopt of de minimale gewenste snelheid bereikt

Gegevensverzamelingsparameters

Steekproeffrequentie: Hoog genoeg om alle interessante frequenties vast te leggen (meestal 10-20× maximale frequentie)
Duur: Hangt af van de rotorinertie – kan 30 seconden tot 10 minuten duren
Afmetingen: Trillingsamplitude, fase, snelheid op alle sensorlocaties
Synchrone bemonstering: Gegevens bemonsterd met constante hoekincrementen voor orderanalyse

Data-analyse en visualisatie

Bode-plot

De standaardvisualisatie voor coastdown-gegevens is de Bode-plot:

Bovenste perceel: Trillingsamplitude versus snelheid
Benedenperceel: Fasehoek versus snelheid
Kritische snelheidssignatuur: Amplitudepiek met bijbehorende faseverschuiving van 180°
Meerdere percelen: Afzonderlijke grafieken voor elke meetlocatie en -richting

Watervalperceel

Watervalpercelen 3D-visualisatie bieden:

X-as: Frequentie (Hz of ordes)
Y-as: Snelheid (RPM)
Z-as (kleur): Trillingsamplitude
1× Onderdeel: Verschijnt als diagonale lijnvolging met snelheid
Natuurlijke frequenties: Verschijnen als horizontale lijnen (constante frequentie)
Snijpunten: Waar 1× lijn de natuurlijke frequentielijn kruist = kritische snelheid

Polaire grafiek

Trillingsvectoren uitgezet bij meerdere snelheden
Karakteristiek spiraalpatroon naarmate de snelheid afneemt tot kritische snelheden
Faseveranderingen duidelijk zichtbaar

Coastdown versus Runup-testen

Coastdown-voordelen

Geen externe voeding nodig: Koppel de aandrijving eenvoudig los en laat de machine uitlopen
Langzamere vertraging: Meer tijd bij elke snelheid, betere resolutie
Veiliger: Het systeem verliest op natuurlijke wijze energie in plaats van deze te winnen.
Minder stress: Kritische snelheden bereikt met afnemende energie

Voordelen van oplopen

Gecontroleerde versnelling: Kan de snelheid regelen via kritische snelheden
Onderdeel van normaal opstarten: Gegevens verzameld tijdens routinematig opstarten
Actieve omstandigheden: Procesbelastingen aanwezig, meer representatief voor de werking

Vergelijkende overwegingen

Temperatuureffecten: Opstarten onder koude omstandigheden; aflopen vanuit warme bedrijfsomstandigheden
Lagerstijfheid: Kan verschillen tussen warm (coastdown) en koud (runup)
Wrijving en demping: Temperatuurafhankelijk, van invloed op piekamplitudes
Gegevensvergelijking: Verschillen tussen oploop- en afloopgegevens kunnen thermische of belastingseffecten onthullen

Toepassingen en use cases

Inbedrijfstelling van nieuwe apparatuur

Controleer of kritische snelheden overeenkomen met de ontwerpvoorspellingen
Bevestig voldoende scheidingsmarges
Valideer rotordynamische modellen
Basisgegevens vaststellen voor toekomstige referentie

Problemen met trillingen oplossen

Bepalen of hoge trillingen snelheidsgerelateerd zijn (resonantie)
Identificeer voorheen onbekende kritische snelheden
Beoordeel de effecten van wijzigingen of reparaties
Onderscheid resonantie van andere trillingsbronnen

Balanceringsprocedures

Voor flexibele rotoren, Coastdown identificeert welke modi in evenwicht moeten worden gebracht
Bepaalt de juiste balanceersnelheden
Controleert verbetering na modale balancering

Wijzigingsverificatie

Controleer na het wisselen van lagers de kritische snelheidsveranderingen
Bevestig na veranderingen in massa of stijfheid de voorspelde veranderingen in de natuurlijke frequentie
Vergelijk gegevens van vóór en na de kustafbouw om de verbetering te kwantificeren

Best practices voor Coastdown-testen

Veiligheidsoverwegingen

Zorg ervoor dat alle tests voor bewustwording van het personeel gaande zijn
Houd trillingen nauwlettend in de gaten voor onverwachte resonanties
Zorg dat er noodstopmogelijkheden beschikbaar zijn
Maak de ruimte rond de apparatuur vrij tijdens de test
Als er overmatige trillingen ontstaan, overweeg dan een noodstop in plaats van een volledige uitloop.

Gegevenskwaliteit

Voldoende vertragingssnelheid: Niet te snel (onvoldoende datapunten bij elke snelheid) of te langzaam (thermische veranderingen tijdens de test)
Stabiele omstandigheden: Minimaliseer procesvariabeleveranderingen tijdens de test
Meerdere runs: Voer 2-3 coastdowns uit om de herhaalbaarheid te verifiëren
Alle meetlocaties: Registreer gegevens op alle lagers tegelijkertijd

Documentatie

Bedrijfsomstandigheden registreren (temperatuur, belasting, configuratie)
Leg volledige trillings- en snelheidsgegevens vast
Genereer standaardanalyseplots (Bode, waterval, polair)
Identificeer en markeer alle gevonden kritische snelheden
Vergelijk met ontwerpvoorspellingen of eerdere testgegevens
Archiefgegevens voor toekomstig gebruik

Interpretatie van resultaten

Kritieke snelheden identificeren

Zoek naar amplitudepieken in het Bode-diagram
Bevestig met 180° faseverschuiving
Let op de snelheid waarmee de piek optreedt
Bereken de scheidingsmarge op basis van de bedrijfssnelheid

Beoordeling van de ernst

Piekamplitude: Hoe hoog zijn de trillingen bij een kritische snelheid?
Maximale scherpte: Scherpe piek duidt op lage demping, potentieel probleem
Bedrijfsafstand: Hoe dicht ligt de bedrijfssnelheid bij kritische snelheden?
Aanvaardbaarheid: Vereist doorgaans een scheidingsmarge van ±15-20%

Geavanceerde analyse

Extract modevormen van meerpuntsmetingen
Bereken dempingsverhoudingen op basis van piekkarakteristieken
Identificeer voorwaartse versus achterwaartse wervelmodi
Vergelijk met Campbell-diagram voorspellingen

Coastdown-testen vormen een essentieel diagnostisch hulpmiddel voor rotordynamica. Ze leveren empirische gegevens op die analytische voorspellingen aanvullen en het daadwerkelijke dynamische gedrag van roterende machines onder reële bedrijfsomstandigheden onthullen.

← Terug naar hoofdindex

Wat is Coastdown in de analyse van roterende machines?

Gepubliceerd door admin op oktober 31, 2025 oktober 31, 2025