Zrozumienie analizy kształtu ugięcia roboczego (ODS)

Definicja: Czym jest kształt ugięcia roboczego?

Kształt ugięcia roboczego (ODS) Analiza drgań to technika służąca do wizualizacji rzeczywistego wzorca drgań maszyny i jej konstrukcji wsporczej w normalnych warunkach pracy. Polega ona na pomiarze drgań (amplitudy i fazy) w wielu punktach powierzchni maszyny, a następnie wykorzystaniu tych danych do stworzenia dynamicznego, animowanego modelu 3D, który dokładnie pokazuje, jak konstrukcja porusza się, zgina i skręca z określoną częstotliwością.

Zasadniczo ODS to migawka drgań konstrukcji, pokazująca łączną odpowiedź na wszystkie siły operacyjne na nią działające, takie jak: brak równowagi, niewspółosiowośćoraz siły aerodynamiczne i hydrauliczne.

ODS a analiza modalna

ODS jest często mylona z analizą modalną, choć zasadniczo się one różnią:

• Analiza ODS:
  • Mierzy wymuszona reakcja konstrukcji do sił występujących podczas *operacji*.
  • Pokazuje, *co* dzieje się w warunkach rzeczywistego świata.
  • Podczas testu maszyna pracuje normalnie.
• Analiza modalna:
  • Mierzy wrodzone właściwości dynamiczne konstrukcji (jej częstotliwości własne, tłumienie i kształty modów).
  • Pokazuje, *co* mogłoby się stać, gdyby strukturę pobudzić jedną z jej naturalnych częstotliwości.
  • Maszynę wyłącza się, a konstrukcję sztucznie pobudza się za pomocą kalibrowanego młota udarowego lub wibratora.

Mówiąc najprościej, ODS pokazuje problem w trakcie jego powstawania, podczas gdy analiza modalna pomaga zrozumieć podstawowe właściwości strukturalne, które mogą przyczyniać się do problemu (np. stan rezonansu).

Proces analizy ODS

1. Utwórz model 3D: W oprogramowaniu ODS tworzony jest model geometryczny maszyny i jej konstrukcji. Model ten składa się z siatki punktów, w których będą wykonywane pomiary.
2. Zdobądź dane: Zastosowano wielokanałowy analizator drgań. Jeden akcelerometr jest umieszczony w stałym punkcie odniesienia, podczas gdy drugi, ruchomy, jest przesuwany do każdego z pozostałych punktów modelu. W każdym punkcie analizator mierzy amplitudę drgań oraz, co kluczowe, zależność fazową między czujnikiem ruchomym a czujnikiem odniesienia.
3. Przetwarzanie i animacja: Oprogramowanie wykorzystuje zebrane dane dotyczące amplitudy i fazy do obliczenia ruchu względnego każdego punktu modelu. Następnie może wygenerować animację wideo, która uwypukla ruch maszyny, dzięki czemu kształty odchyleń są wyraźnie widoczne dla ludzkiego oka.

Animację można wygenerować dla dowolnej interesującej częstotliwości, jednak najczęściej służy ona do wizualizacji ruchu maszyny przy jej podstawowej prędkości obrotowej (1X) lub innych problematycznych częstotliwościach zidentyfikowanych w Widmo FFT.

Dlaczego analiza ODS jest przydatna?

ODS to potężne narzędzie do rozwiązywania problemów, ponieważ uwidacznia drgania. Pomaga:

• Zidentyfikuj przyczynę wibracji: Obserwując animowany model, inżynierowie mogą rozróżnić problemy takie jak wygięty wał, niewspółosiowość, „miękka stopa” czy elastyczna podstawa. Na przykład, problem miękkiej stopy będzie oznaczał, że jedna ze stóp maszyny porusza się w niefazie względem pozostałych i fundamentu.
• Potwierdź rezonans: Jeżeli kształt ugięcia roboczego przy częstotliwości problemowej ściśle odpowiada kształtowi modu częstotliwości własnej (określonemu za pomocą analizy modalnej), stanowi to ostateczny dowód występowania problemu rezonansowego.
• Zlokalizuj słabości konstrukcyjne: Animacja może uwypuklić obszary nadmiernej elastyczności lub słabe punkty podstawy maszyny, ramy lub rurociągów.
• Skuteczna komunikacja problemów: Animowany film przedstawiający maszynę rozpadającą się na kawałki jest o wiele skuteczniejszym narzędziem komunikacji dla menedżerów i personelu nietechnicznego niż złożone spektrum drgań.

← Powrót do indeksu głównego