Înțelegerea analizei comenzilor pentru mașinile cu viteză variabilă

Definiție: Ce este analiza comenzilor?

Analiza comenzilor este o tehnică specializată de analiză a vibrațiilor utilizată pentru mașinile care funcționează la viteze variabile. În loc să reprezinte grafic amplitudinea vibrațiilor pe o axă de frecvență fixă (în Hz sau CPM), aceasta reprezintă grafic amplitudinea în funcție de „ordine”. comanda este un multiplu al vitezei de rotație primare a mașinii. De exemplu, ordinul I este vibrația care apare exact la viteza de funcționare (1x), ordinul II este la dublul vitezei de funcționare (2x) și așa mai departe.

De ce este FFT standard o problemă pentru mașinile cu viteză variabilă?

O analiză standard cu Transformată Fourier Rapidă (FFT) funcționează prin eșantionarea datelor pe o perioadă fixă de timp. Aceasta funcționează perfect pentru mașinile cu viteză constantă. Cu toate acestea, dacă viteza mașinii se modifică în timpul perioadei de achiziție a datelor, spectrul FFT rezultat devine „pătat”. O componentă de vibrație care este direct legată de viteza de funcționare (cum ar fi dezechilibrul la 1x) își va răspândi energia pe mai multe intervale de frecvență pe măsură ce viteza se modifică, rezultând un vârf larg, de amplitudine mică, dificil de citit și de urmărit cu precizie tendința. Analiza comenzilor a fost dezvoltată pentru a rezolva această problemă specifică.

Soluția: Urmărirea comenzilor

Analiza comenzilor se bazează pe o tehnică numită urmărirea comenzilorAcest lucru necesită un al doilea senzor, un tahometru (sau „tahometru”), care furnizează un impuls pe rotație de la arborele rotativ. Analizorul de vibrații folosește acest semnal tahometru ca bază de timp dinamică. În loc să eșantioneze date pe baza unui ceas intern fix (de exemplu, la fiecare milisecundă), acesta eșantionează date pe baza unghiului de rotație al arborelui (de exemplu, la fiecare grad de rotație). Acest proces este cunoscut și sub numele de reeșantionare în domeniul unghiului.

Prin sincronizarea achiziției de date cu mișcarea reală a arborelui, spectrul rezultat este în termeni de ordine, nu de frecvență. Acum, dacă mașina accelerează sau încetinește, vârful de dezechilibru 1x va rămâne un vârf clar și ascuțit în intervalul de ordinul 1, eliminând complet efectul de neclaritate.

Aplicații cheie ale analizei comenzilor

Analiza comenzilor este esențială pentru orice mașină care nu funcționează la o singură viteză constantă. Aplicațiile comune includ:

• Testarea vehiculului și a motorului: Analizarea vibrațiilor motorului, transmisiei și ale sistemului de propulsie pe întreaga gamă de turații (RPM).
• Turbine eoliene: Viteza rotorului variază constant în funcție de viteza vântului, ceea ce face ca analiza comenzilor să fie esențială.

– Analiza pornirii și declinării mașinii: Analiza datelor privind vibrațiile la pornirea sau oprirea unei mașini este o modalitate puternică de a identifica vitezele critice și rezonanțele. Analiza ordinii face ca aceste grafice (precum graficele Bode și Waterfall) să fie clare și ușor de citit.

• Mașini cu mișcare alternativă: Analizarea compresoarelor și motoarelor în care viteza instantanee poate fluctua.
• Utilaje grele: Echipamente de terasament, vehicule miniere și alte utilaje cu acționări cu viteză variabilă.

Cum sunt afișate datele de analiză a comenzilor?

Rezultatele analizei comenzilor sunt de obicei privite în mai multe moduri:

• Spectrul de comandă: Un grafic al amplitudinii în funcție de ordine, similar cu o FFT standard, dar cu ordine pe axa x.
• Cascadă sau Parcurs în Cascadă: Un grafic 3D care prezintă o serie de spectre de ordine suprapuse pe măsură ce viteza mașinii se modifică. Aceasta arată clar cum se modifică amplitudinea fiecărei ordini în funcție de turația pe minut.
• Diagrama Bode: Un grafic utilizat în testele de pornire/oprire în inerție care arată amplitudinea și faza unei anumite comenzi (de obicei 1x și 2x) în funcție de viteza mașinii.
• Diagrama Campbell: Un grafic specializat care suprapune liniile de ordine peste frecvențele naturale ale sistemului pentru a identifica clar punctele de rezonanță potențiale (unde o linie de ordine intersectează o linie de frecvență naturală).

Analiza comenzilor este un instrument puternic și indispensabil pentru diagnosticarea precisă a stării de funcționare a oricărei mașini care funcționează la diferite viteze.

← Înapoi la indexul principal