Înțelegerea diagramei Nyquist (diagrama polară)

Definiție: Ce este un grafic Nyquist?

A Diagrama Nyquist, cunoscută și sub numele de grafic polar În domeniul analizei vibrațiilor, un grafic este utilizat pentru a afișa caracteristicile schimbătoare ale unui vector de vibrații pe un sistem de coordonate polare. Spre deosebire de un Diagrama Bode, care arată amplitudinea și faza pe două grafice carteziene separate, graficul Nyquist le combină într-un singur grafic.

• The distanța față de origine (centru) din grafic reprezintă amplitudinea vibrației.
• The unghi în jurul parcelei reprezintă unghiul de fază al vibrației.

Graficul trasează traiectoria vârfului vectorului de vibrație 1X (sincron) pe măsură ce viteza mașinii se modifică, de obicei în timpul pornirii sau opririi. Viteza este adesea indicată prin schimbarea culorilor sau simbolurilor de-a lungul liniei trasate.

De ce este important complotul Nyquist?

Diagrama Nyquist oferă o vizualizare unică și puternică a răspunsului dinamic al unei mașini. Utilizarea sa principală este, la fel ca diagrama Bode, de a identifica și analiza răspunsul dinamic al unei mașini. viteze critice (rezonanțe).

Indicatorul clasic al unei viteze critice pe un grafic Nyquist este a buclăPe măsură ce viteza mașinii se apropie de o frecvență naturală, amplitudinea vibrației crește, determinând deplasarea graficului față de origine. Pe măsură ce viteza trece prin viteza critică, faza suferă o deplasare de 180 de grade, ceea ce face ca vârful vectorului să se rotească și să formeze un cerc sau o buclă. Punctul de amplitudine maximă este partea superioară a buclei, iar viteza critică în sine se află la punctul de deplasare de fază de 90 de grade pe buclă.

Interpretarea unui grafic Nyquist

Forma, dimensiunea și orientarea buclei pe un grafic Nyquist pot dezvălui informații detaliate despre starea de sănătate și proprietățile dinamice ale rotorului:

• Amortizare: Diametrul buclei este invers proporțional cu amortizarea din sistem. Un cerc mare și bine format indică o amortizare scăzută (amplificare mare), în timp ce o buclă mică și strânsă indică un sistem bine amortizat.
• Anizotropie (Critice divizate): Dacă un sistem rotor are rigiditate diferită în direcțiile orizontală și verticală, graficul poate arăta două bucle distincte, suprapuse, indicând în mod clar o „divizare critică”.
• Locația punctului greu: Orientarea buclei poate ajuta la determinarea locației punctului greu (dezechilibrului) al rotorului în raport cu marcajul de referință al fazei de pe arbore.
• Modificări ale sistemului: Compararea graficelor Nyquist în timp poate dezvălui modificări ale stării mașinii. O modificare a dimensiunii sau formei buclei indică o modificare a amortizării sau a rigidității, care ar putea fi cauzată de probleme precum un rotor crăpat, o fundație slăbită sau modificări ale caracteristicilor rulmenților.
• Echilibrarea: Graficul este utilizat în echilibrarea avansată a rotorului flexibil. Prin observarea modificării graficului după adăugarea unei greutăți de probă, un analist poate determina coeficienții de influență necesari pentru a calcula soluția corectă de echilibrare.

Diagrama Nyquist vs. Diagrama Bode

Diagramele Nyquist și Bode afișează exact aceleași date (amplitudine 1X și fază în funcție de viteză), dar în formate diferite. Alegerea între ele se reduce adesea la preferințele analiștilor și la caracteristica specifică pe care doresc să o evidențieze.

• Diagrama Bode: Mai bun pentru a vedea clar turația exactă (RPM) a amplitudinii de vârf și punctele precise de început și sfârșit ale schimbării de fază de 180 de grade. Axa de viteză este liniară și ușor de citit.
• Diagrama Nyquist: Mai potrivit pentru vizualizarea răspunsului dinamic general într-o singură vedere. Excelează la afișarea nivelului de amortizare (dimensiunea buclei) și la identificarea punctelor critice divizate (bucle suprapuse) mai intuitiv decât un grafic Bode.

Majoritatea programelor moderne de analiză a vibrațiilor pot afișa ambele tipuri de grafice, iar analiștii experimentați le vor folosi adesea împreună pentru un diagnostic complet.

← Înapoi la indexul principal