Pochopenie prechodných vibrácií

Definícia: Čo je to prechodné vibrovanie?

Prechodné vibrácie označuje dočasné, krátkodobé vibrácie, ku ktorým dochádza pri zmene prevádzkového stavu stroja. Ide o neustály jav. Najbežnejšími príkladmi prechodných vibračných javov sú vibrácie stroja. startupy a odstávky (dobeh).

Na rozdiel od vibrácií v ustálenom stave, ktoré sa merajú, keď stroj beží konštantnou rýchlosťou a zaťažením, analýza prechodových vibrácií sa zameriava na zachytenie a pochopenie dynamickej odozvy stroja pri prechode rôznymi rýchlosťami alebo podmienkami.

Prečo je analýza prechodných vibrácií dôležitá?

Analýza prechodových vibrácií je kľúčová pre pochopenie základných dynamických vlastností rotora a jeho nosnej konštrukcie. Je to primárna metóda na identifikáciu strojových kritické rýchlosti.

Počas spúšťania alebo vypínania sa rýchlosť stroja mení v širokom rozsahu. Keď rýchlosť otáčania (1X) prechádza cez ktorúkoľvek z vlastných frekvencií stroja, rezonancia vytvorí sa podmienka. To spôsobí výrazné zosilnenie amplitúdy vibrácií. Zachytením údajov o vibráciách počas tohto merania rýchlosti môžu inžinieri presne identifikovať frekvencie, pri ktorých sa tieto rezonancie vyskytujú.

Tieto informácie sú nevyhnutné pre:

• Návrh stroja a akceptačné skúšky: Overenie, či kritické rýchlosti stroja nie sú príliš blízko jeho normálnej prevádzkovej rýchlosti.
• Diagnostika: Zmena umiestnenia kritickej rýchlosti v priebehu času môže naznačovať vyvíjajúci sa štrukturálny problém, ako je napríklad prasknutá šachta alebo uvoľnený základ.
• Flexibilný rotor Vyvažovanie: Vyvažovanie flexibilných rotorov vyžaduje pochopenie odozvy rotora pri jeho kritických rýchlostiach a tieto údaje sa získavajú počas prechodových chodov.

Špecializované analytické grafy

Pretože sa rýchlosť neustále mení, štandard Spektrum FFT nie je postačujúce na analýzu prechodných vibrácií. Dáta sa zvyčajne zobrazujú na špecializovaných grafoch, ktoré ukazujú, ako sa vibrácie menia v závislosti od rýchlosti (otáčky za minútu):

• Bodeho graf: Toto je najbežnejší graf pre analýzu prechodových javov. Zobrazuje amplitúdu a fázu vibrácií filtrovaných 1X na dvoch samostatných grafoch, pričom oba sú vynesené v závislosti od rýchlosti stroja. Rezonancia je jasne identifikovaná vrcholom amplitúdy a súvisiacim 180-stupňovým posunom fázy.
• Nyquistov (polárny) graf: Tento graf kombinuje amplitúdu a fázu 1X do jedného polárneho grafu. Rezonancia je v grafe identifikovaná ako charakteristická slučka.
• Vodopád/kaskáda: Ide o 3D graf, ktorý spája viacero FFT spektier pri zmene rýchlosti, čím vytvára efekt „vodopádu“. Je vynikajúci na vizualizáciu odozvy všetkých frekvenčných zložiek (nielen 1X) počas prechodového javu.

Požiadavky na zber údajov

Zachytávanie údajov o prechodných vibráciách si vyžaduje špecifické prístroje a nastavenie:

• Viackanálový analyzátor: Je potrebný systém na zber údajov schopný súčasne vzorkovať viacero kanálov údajov o vibráciách a rýchlosti.
• Tachometer/Keyphasor: Referenčný signál rýchlosti/fázy, ktorý sa vysiela raz za otáčku, je absolútne nevyhnutný. Analyzátor používa tento signál na sledovanie rýchlosti stroja a na umožnenie fázových meraní potrebných pre Bodeho a Nyquistove grafy.
• Dostatočná pamäť a rýchlosť spracovania: Analyzátor musí byť schopný zaznamenávať nepretržitý prúd údajov počas celého procesu spustenia alebo vypnutia, čo môže na veľmi veľkých strojoch niekedy trvať aj niekoľko minút.

← Späť na hlavný index