Razumevanje holospektra

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,358.31

Deli

Senzor vibracij

$107.47

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$148.07

Naprave

Balanset-4

$8,123.32

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$54.93

Deli

Reflektivni trak

$11.94

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definicija: Kaj je holospekter?

Holospekter (imenovan tudi celoten spekter) je napredna tehnika frekvenčne analize v dinamika rotorja ki obdeluje hkrati X in Y (horizontalno in navpično) vibracije meritve za ločevanje gibanja gredi na precesijske komponente naprej (ki krožijo v isti smeri kot vrtenje) in precesijske komponente nazaj (ki krožijo v nasprotni smeri vrtenja). Za razliko od običajnih spektri Holospekter, ki prikazuje le magnitudo vibracij, prikazuje tako pozitivne (naprej) kot negativne frekvence (nazaj), kar zagotavlja popolne informacije o smeri orbitalnega gibanja rotorja, kar je ključnega pomena za diagnosticiranje nestabilnosti, prepoznavanje vsiljenih in samovzbujenih vibracij ter karakterizacijo dinamičnega vedenja rotorja.

Holospektrum se uporablja predvsem z sonda za bližino meritve (pari XY) na kritičnih turbostrojih, ki razkrivajo pojave, ki jih ne vidimo v standardnih enoosnih spektrih. Gre za diagnostično orodje na strokovni ravni za strokovnjake za dinamiko rotorjev, ki odpravljajo kompleksne težave z vibracijami v turbinah, kompresorjih in generatorjih.

Teoretična osnova

Precesija naprej proti nazaj

• Precesija naprej: Središče gredi kroži v isti smeri kot vrtenje gredi (najpogostejše)
• Nazajna precesija: Gred se vrti v nasprotni smeri od smeri vrtenja (kar kaže na specifične težave)
• Pomen: Smer označuje mehanizem vzbujanja in vrsto napake

Standardna omejitev spektra

• Enoosna FFT ne more razlikovati med hitrostjo naprej in nazaj
• Obe se pojavita kot komponenta iste frekvence
• Podatki o smeri so izgubljeni
• Dvoumnost v razlagi

Rešitev holospektra

• Obdeluje meritve XY skupaj
• Matematično ločuje smerne komponente
• Naprej: pozitivne frekvence
• Nazaj: negativne frekvence
• Popolna karakterizacija gibanja rotorja

Aplikacije in diagnostika

Diagnoza nestabilnosti

• Oljni vrtinec/metlica: Pojavi se pri negativnih frekvencah (sprva povratna precesija)
• Parni vrtinec: Subsinhrona povratna komponenta
• Identifikacija: Holospektrum takoj prepozna nestabilnost v primerjavi z neravnovesjem

Prisilne in samovzbujene vibracije

• Neravnovesje (prisilno): Močna naprejšnja komponenta pri 1×, minimalna nazaj
• Nestabilnost (samovzbujanje): Pomembna povratna komponenta
• Razlika: V holospektru jasno, v standardnem spektru dvoumno

Zaznavanje drgnjenja rotorja

• Drgnjenje pogosto ustvari nazaj obrnjene komponente
• Sile trenja poganjajo obratno precesijo
• Holospektrum razkriva gibanje nazaj, povezano z drgnjenjem

Žiroskopski učinki

• Načini vrtenja naprej in nazaj so ločeni pri različnih frekvencah
• Holospekter jasno prikazuje oba načina
• Validira dinamične modele rotorja

Zahteve glede podatkov

Par meritev XY

• Potrebni sta dve meritvi pravokotnih vibracij
• Običajno iz para bližinskih sond XY
• Prostorsko morajo biti narazen za 90°
• Sinhronizirano vzorčenje je bistvenega pomena

Relativna faza

• Kvadraturni odnos med X in Y omogoča določanje smeri
• X prehiteva Y za 90° → naprej
• X zaostaja za Y za 90° → nazaj
• Fazna natančnost je ključnega pomena

Interpretacija

Holospektralni prikaz

• Vodoravna os: Frekvenca (pozitivna za naprej, negativna za nazaj)
• Navpična os: Amplituda
• Ničelni center: Ničelna frekvenca v središču grafa
• Desna stran: Komponente precesije naprej (+1×, +2× itd.)
• Leva stran: Komponente povratne precesije (-1×, -2× itd.)

Tipični vzorci

Zdrav rotor

• Velika premična komponenta pri +1× (neravnovesje)
• Majhne ali brez povratnih komponent
• Označuje normalne prisilne vibracije

Oljni vrtinec

• Pomembna komponenta pri negativni subsinhroni frekvenci
• Primer: -0,45× (nazaj pri 45% hitrosti rotorja)
• Diagnostika nestabilnosti, ki jo povzroča ležaj

Neusklajenost

• Močna +2× napredna komponenta
• Minimalno nazaj
• Potrjuje vsiljene vibracije zaradi nepravilne poravnave

Prednosti

Diagnostična jasnost

• Takoj loči nestabilnost od neravnovesja
• Prepozna pogoje drgnjenja rotorja
• Karakterizira kompleksno gibanje rotorja
• Zmanjša diagnostično dvoumnost

Popolnost

• Popolne informacije o orbitalnem gibanju
• Brez izgube informacij (v primerjavi z analizo ene osi)
• Popolna dinamična slika rotorja

Omejitve

Zahteva meritve XY

• Ni uporabno za podatke z ene osi
• Zahteva pare bližinskih sond ali sinhronizirane merilnike pospeška
• Dražja instrumentacija

Kompleksnost

• Bolj zapleten kot standardni spekter
• Zahteva razumevanje konceptov precesije
• Tolmačenje zahteva strokovno znanje
• Ni rutinska tehnika analize

Omejena uporaba

• Predvsem za vprašanja dinamike rotorja
• Manj uporabno za okvare ležajev, zobnike
• Specializirano orodje, ne za splošno uporabo

Kdaj uporabiti holospekter

Ustrezni primeri

• Sum nestabilnosti rotorja
• Preiskava subsinhronih vibracij
• Diagnoza drgnjenja
• Odpravljanje težav s kritičnimi turbostroji
• Validacija dinamike rotorja

Ni potrebno za

• Rutinska neuravnoteženost ali neusklajenost
• Analiza napak ležajev
• Meritve na eni osi
• Splošni pregledi strojev

Holospektralna analiza je napredna diagnostična tehnika dinamike rotorja, ki zagotavlja popolno karakterizacijo orbitalnega gibanja z ločevanjem komponent precesije naprej in nazaj. Čeprav zahteva specializirane meritve XY in strokovno znanje, holospektral ponuja edinstvene diagnostične vpoglede – zlasti za nestabilnosti in trenja – ki jih ni mogoče dobiti s konvencionalno enoosno spektralno analizo, zaradi česar je bistveno orodje za specializirano analizo kompleksnih problemov dinamike rotorja v kritičnih turbostrojih.

---

← Nazaj na glavno kazalo