Разумевање Никвистовог дијаграма (поларни дијаграм)
A Никвистов дијаграм — често се назива поларни графикон у раду са вибрацијама — је граф који приказује мењајући вектор вибрације на полярном координатном систему. За разлику од Бодеов графикон, који се протеже амплитуда и фаза кроз два одвојена Картезијанска графика, Никвистов дијаграм спаја оба у једну слику. Растојање од исходишта је амплитуда вибрације, а угао око дијаграма је њен фазни угао, тако да свака тачка на кривој представља један потпун вектор вибрације.
1. Дефиниција: Амплитуда и фаза на једном дијаграму
Дијаграм прати путању коју описује врх вектора вибрације на 1× (синхрони) док се брзина машине мења, обично приликом покретања или заустављања. Брзина је означена дуж криве мењајућим бојама или симболима, тако да аналитичар може да прочита не само величину и смер вектора већ и број обртаја на коме је свака тачка забележена.
- растојање од исходишта (центра) представља амплитуду вибрације — што је већа удаљеност, већа је реакција.
- угао око дијаграма представља фазни угао вибрације у односу на тахометар референцу.
Пошто обе осе описују једну ротирајућу компоненту, Никвистов дијаграм се чита као локус вектора, а не као пар линија тренда, и управо та компактност је оно што га чини толико откривајућим близу резонанце.
2. Зашто је Никвистов дијаграм важан?
Никвистов дијаграм пружа јединствено компактан преглед динамичког одговора машине. Његова примарна намена, као и код Бодеовог дијаграма, је да идентификује и анализира критичне брзине — то резонансе система ротора и лежаја.
Класичан индикатор критичне брзине на Никвистовом дијаграму је петља. Како брзина приближава природна фреквенција, амплитуда расте и крива се удаљава од исходишта. Док брзина прелази критичну брзину, фаза претрпи промену од 180 степени, окрећући врх вектора да формира круг или петљу. Тачка максималне амплитуде је врх петље, а критична брзина се птичала на тачки фазног помака од 90 степени на петљи — много јаснија референтна тачка него постепени фазни нагиб на Бодеовом дијаграму.
3. Интерпретација Никвистовог дијаграма
Облик, величина и оријентација петље садржавају велико количину дијагностичких информација о здрављу и динамичким особинама ротора.
- Пригушење: пречник петље је обрнуто сразмеран системском пригушење. Велика, добро формирана круг указује на низак пригушење и високо појачање; мала, затегнута петља указује на добро пригушен систем.
- Анизотропија (раздвојене критичне брзине): ако ротирајући систем има различиту крутост у хоризонталном и вертикалном правцу, дијаграм може показати две различите, преклапајуће петље — јасна “раздвојена критична брзина” узрокована смерском крутост.
- Локација тешке тачке: оријентација петље помаже у проналажењу тешке тачке ротора — тачка неравнотежа — у односу на референтну ознаку фазе на вратилу, која указује где треба корекционог тега треба да иде.
- Промене у систему: поређење Nyquist дијаграма током времена показује помаке у стању машине. Промена у величини или облику петље сигнализира промену у пригушењу или крутости, што може указати на напукли ротор, лабав темељ, или еволуцију карактеристика лежаја.
- Балансирање: дијаграм се користи у напредном флексибилни ротор балансирању. Посматрајући како се петља помера након што се пробни тег дода, анализирајући израчунава коефицијенти утицаја потребну да се израчуна решење за балансирање.
4. Прикупљање података на терену
Nyquist дијаграм је добар само колико и синхронизирани подаци амплитуде и фазе иза њега, а ти подаци зависе од чистог импулса фазне референце један пут по окретању који се прикупи током прегледа брзине. На терену, преносиви анализатор са два канала као што је Balanset-1A мери амплитуду 1× и фазу у односу на импулс оптичког тахометра током нагомилавање или coast-down, пружајући векторски запис у односу на брзину из којег се црта поларни дијаграм. Исто мерење амплитуде и фазе подупире балансирање на терену, тако да један инструмент и карактеризује резонанцу и коригује небалансиранност која је изазива. Да бисте проверили да ли ће линија редоследа заиста прећи природну фреквенцију у радном опсегу, анализирајући може прво скицирати интерферентност са калкулатор Кембеловог дијаграма.
5. Nyquist дијаграм наспрам Боде дијаграма
Nyquist и Боде дијаграми приказују исте податке — амплитуду 1× и фазу у односу на брзину — у различитим форматима, а избор између њих често зависи од преференције аналитичара и карактеристике која се истиче.
- Бодеов график: бољи за читање прецизног броја окретаја максималне амплитуде и тачног почетка и краја фазног помака од 180 степени, јер је његова оса брзине линеарна и лака за скалирање.
- Најквистов дијаграм: бољи за опажање целог динамичког одзива одједном. Одличан је за показивање количине пригушења кроз величину петље и за откривање подељених критичних тачака као преклапајућих петљи, што је интуитивније него што Боде дијаграм може да прикаже.
Уско повезан приказ је орбита вратила, који приказује кретање у равни лежаја уместо појединачног вектора насупрот брзини. Већина модерних анализатори вибрација може нацртати све три, а искусни аналитичари користе их заједно за свеобухватну роторна динамика дијагноза.
