Înțelegerea Holospectrului
Definiție: Ce este holospectrul?
Holospectrum (numit și spectru complet) este o tehnică avansată de analiză a frecvenței în dinamica rotorului care procesează simultan X și Y (orizontal și vertical) vibrații măsurători pentru a separa mișcarea arborelui în componente de precesie înainte (care orbitează în aceeași direcție ca rotația) și componente de precesie înapoi (care orbitează în sens opus rotației). Spre deosebire de mișcările convenționale spectre care arată doar magnitudinea vibrației, holospectrul afișează atât frecvențe pozitive (înainte), cât și frecvențe negative (înapoi), oferind informații complete despre direcția mișcării orbitale a rotorului, esențiale pentru diagnosticarea instabilităților, identificarea vibrațiilor forțate față de cele autoexcitate și caracterizarea comportamentului dinamic al rotorului.
Holospectrumul este utilizat în principal cu sondă de proximitate măsurători (perechi XY) pe turbomașini critice, dezvăluind fenomene invizibile în spectrele standard pe o singură axă. Este un instrument de diagnosticare la nivel de expert pentru specialiștii în dinamica rotorilor care depanează probleme complexe de vibrații în turbine, compresoare și generatoare.
Baza teoretică
Precesie înainte vs. precesie înapoi
- Precesie înainte: Centrul arborelui orbitează în aceeași direcție ca și rotația arborelui (cea mai frecventă)
- Precesie inversă: Orbitele arborelui sunt opuse direcției de rotație (indică probleme specifice)
- Semnificaţie: Direcția indică mecanismul de excitație și tipul defectului
Limitarea standard a spectrului
- FFT pe o singură axă nu poate distinge înainte de înapoi
- Ambele apar ca aceeași componentă de frecvență
- Informații despre direcție pierdute
- Ambiguitate în interpretare
Soluție Holospectrală
- Procesează măsurătorile XY împreună
- Separă matematic componentele direcționale
- Înainte: frecvențe pozitive
- Înapoi: frecvențe negative
- Caracterizarea completă a mișcării rotorului
Aplicații și diagnosticare
Diagnosticul instabilității
- Turtire/biciuire cu ulei: Apare la frecvențe negative (inițial precesie inversă)
- Vârtej de abur: Componentă inversă subsincronă
- Identificare: Holospectrum identifică imediat instabilitatea vs. dezechilibru
Vibrații forțate vs. vibrații autoexcitate
- Dezechilibru (Forțat): Componentă puternică înainte la 1×, componentă minimă înapoi
- Instabilitate (Auto-excitație): Componentă semnificativă înapoi
- Distincţie: Clar în holospectru, ambiguu în spectrul standard
Detectarea frecării rotorului
- Frecarea creează adesea componente inversate
- Forțele de frecare determină precesia inversă
- Holospectrum dezvăluie mișcarea inversă legată de frecare
Efecte giroscopice
- Modurile de vârtej înainte și înapoi se separă la frecvențe diferite
- Holospectrum prezintă clar ambele moduri
- Validează modelele dinamice ale rotorului
Cerințe privind datele
Pereche de măsurători XY
- Sunt necesare două măsurători perpendiculare ale vibrațiilor
- De obicei, din perechea de sonde de proximitate XY
- Trebuie să fie la o distanță de 90° din punct de vedere spațial
- Eșantionarea sincronizată este esențială
Faza relativă
- Relația de cuadratură dintre X și Y permite determinarea direcției
- X avansează cu Y cu 90° → înainte
- X este în urmă față de Y cu 90° → înapoi
- Precizia fazei este critică
Interpretare
Afișaj holospectral
- Axă orizontală: Frecvență (pozitivă pentru înainte, negativă pentru înapoi)
- Axă verticală: Amplitudine
- Centru zero: Frecvență zero în centrul graficului
- Partea dreaptă: Componente de precesie înainte (+1×, +2× etc.)
- Partea stângă: Componente de precesie inversă (-1×, -2× etc.)
Modele tipice
Rotor sănătos
- Componentă directă mare la +1× (dezechilibru)
- Componente retrospective mici sau deloc
- Indică vibrații forțate normale
Vârtej de ulei
- Componentă semnificativă la frecvență subsincronă negativă
- Exemplu: -0,45× (înapoi la 45% din viteza rotorului)
- Diagnostic pentru instabilitatea indusă de rulment
Nealiniere
- Componentă puternică +2× înainte
- Minim înapoi
- Confirmă vibrațiile forțate cauzate de nealiniere
Avantaje
Claritate diagnostică
- Distinge imediat instabilitatea de dezechilibru
- Identifică condițiile de frecare a rotorului
- Caracterizează mișcarea complexă a rotorului
- Reduce ambiguitatea diagnostică
Completitudine
- Informații complete despre mișcarea orbitală
- Nicio pierdere de informații (față de analiza pe o singură axă)
- Imagine dinamică completă a rotorului
Limitări
Necesită măsurători XY
- Nu se aplică datelor pe o singură axă
- Necesită perechi de sonde de proximitate sau accelerometre sincronizate
- Instrumentație mai scumpă
Complexitate
- Mai complex decât spectrul standard
- Necesită înțelegerea conceptelor de precesie
- Interpretarea necesită expertiză
- Tehnică de analiză neobișnuită
Aplicație limitată
- În principal pentru probleme de dinamică a rotorului
- Mai puțin util pentru defecte ale rulmenților, angrenaje
- Instrument specializat, nu de uz general
Când se utilizează holospectrul
Cazuri adecvate
- Suspiciunea de instabilitate a rotorului
- Investigarea vibrațiilor subsincrone
- Diagnosticarea frecării
- Depanarea turbomașinilor critice
- Validarea dinamicii rotorului
Nu este necesar pentru
- Dezechilibru sau nealiniere obișnuită
- Analiza defectelor rulmenților
- Măsurători pe o singură axă
- Inspecții generale despre utilaje
Analiza holospectrală este o tehnică avansată de diagnosticare a dinamicii rotorului care oferă o caracterizare completă a mișcării orbitale prin separarea componentelor de precesie înainte și înapoi. Deși necesită măsurători și expertiză XY specializate, holospectrul oferă informații diagnostice unice - în special pentru instabilități și frecări - care nu pot fi obținute prin analiza spectrală convențională pe o singură axă, ceea ce îl face un instrument esențial pentru analiza specializată a problemelor dinamice complexe ale rotorului în turbomașinile critice.
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 