Pochopenie analýzy objednávok pre stroje s premenlivou rýchlosťou

Definícia: Čo je to analýza objednávok?

Analýza objednávky je špecializovaná technika analýzy vibrácií používaná pre stroje, ktoré pracujú s rôznymi rýchlosťami. Namiesto vykresľovania amplitúdy vibrácií oproti pevnej frekvenčnej osi (v Hz alebo CPM) vykresľuje amplitúdu oproti „rádom“. objednávka je násobkom primárnej rotačnej rýchlosti stroja. Napríklad 1. rád je vibrácia, ktorá sa vyskytuje presne pri bežnej rýchlosti (1x), 2. rád je pri dvojnásobku bežnej rýchlosti (2x) atď.

Prečo je štandardná FFT problémom pre stroje s premenlivou rýchlosťou?

Štandardná analýza rýchlou Fourierovou transformáciou (FFT) funguje na princípe vzorkovania údajov počas pevne stanoveného časového obdobia. Toto funguje perfektne pre stroje s konštantnou rýchlosťou. Ak sa však rýchlosť stroja počas obdobia zberu údajov zmení, výsledné spektrum FFT sa „rozmaže“. Vibračná zložka, ktorá je priamo viazaná na rýchlosť chodu (ako napríklad nevyváženosť pri 1x), bude mať svoju energiu rozloženú medzi viaceré frekvenčné pásma, keď sa rýchlosť zmení, čo bude mať za následok široký vrchol s nízkou amplitúdou, ktorý je ťažké odčítať a presne znázorniť. Na vyriešenie tohto špecifického problému bola vyvinutá rádová analýza.

Riešenie: Sledovanie objednávky

Analýza poradia sa opiera o techniku nazývanú sledovanie objednávkyTo si vyžaduje druhý senzor, tachometer (alebo „tacho“), ktorý poskytuje impulz raz za otáčku z rotujúceho hriadeľa. Analyzátor vibrácií používa tento signál tacho ako dynamickú časovú základňu. Namiesto vzorkovania údajov na základe pevných vnútorných hodín (napr. každú milisekundu) vzorkuje údaje na základe uhla natočenia hriadeľa (napr. každý stupeň natočenia). Tento proces je tiež známy ako prevzorkovanie v uhlovej doméne.

Synchronizáciou zberu údajov so skutočným pohybom hriadeľa je výsledné spektrum vyjadrené v rádoch, nie v frekvencii. Ak sa stroj zrýchli alebo spomalí, vrchol nevyváženosti 1x zostane ostrým a jasným vrcholom v intervale 1. rádu, čím sa úplne eliminuje efekt rozmazania.

Kľúčové aplikácie analýzy objednávok

Analýza poradia je nevyhnutná pre každý stroj, ktorý nepracuje s jednou konštantnou rýchlosťou. Medzi bežné aplikácie patria:

• Testovanie vozidiel a motorov: Analýza vibrácií motora, prevodovky a hnacieho ústrojenstva v celom rozsahu otáčok.
• Veterné turbíny: Otáčky rotora sa neustále menia s rýchlosťou vetra, čo robí analýzu poradia nevyhnutnou.

– Analýza rozbehu a dobehu stroja: Analýza vibračných údajov pri spúšťaní alebo vypínaní stroja je účinný spôsob identifikácie kritických rýchlostí a rezonancií. Analýza rádu robí tieto grafy (ako napríklad Bodeho a Waterfall grafy) prehľadnými a ľahko čitateľnými.

• Piestové stroje: Analýza kompresorov a motorov, kde môže okamžitá rýchlosť kolísať.
• Ťažké stroje: Zemné práce, banské vozidlá a iné stroje s pohonmi s premenlivou rýchlosťou.

Ako sa zobrazujú údaje analýzy objednávok?

Výsledky analýzy objednávok sa zvyčajne vnímajú niekoľkými spôsobmi:

• Spektrum objednávky: Graf amplitúdy vs. rádov, podobný štandardnej FFT, ale s rádmi na osi x.
• Vodopádový alebo kaskádový pozemok: 3D graf zobrazujúci sériu rádových spektier naskladaných na sebe pri zmene rýchlosti stroja. Jasne ukazuje, ako sa amplitúda každého rádu mení s otáčkami za minútu.
• Bodeho graf: Graf používaný pri skúškach rozbehu/dobehu, ktorý zobrazuje amplitúdu a fázu špecifického rádu (zvyčajne 1x a 2x) ako funkciu rýchlosti stroja.
• Campbellov diagram: Špecializovaný graf, ktorý prekrýva čiary poradia s vlastnými frekvenciami systému, aby jasne identifikoval potenciálne rezonančné body (kde čiara poradia pretína čiaru vlastnej frekvencie).

Analýza objednávok je výkonný a nevyhnutný nástroj na presnú diagnostiku stavu akéhokoľvek stroja, ktorý pracuje v rôznych rýchlostiach.

← Späť na hlavný index