Förstå analys av operationell avböjningsform (ODS)
Definition: Vad är en operationell avböjningsform?
Driftsavböjningsform (ODS) Analys är en teknik som används för att visualisera det faktiska vibrationsmönstret hos en maskin och dess stödstruktur under normala driftsförhållanden. Det innebär att mäta vibrationerna (amplitud och fas) på många punkter på maskinens yta och sedan använda dessa data för att skapa en dynamisk, animerad 3D-modell som visar exakt hur strukturen rör sig, böjer sig och vrider sig vid en specifik frekvens.
I huvudsak är ett ODS en ögonblicksbild av en strukturs vibrationer, som visar det kombinerade svaret på alla operativa krafter som verkar på den, såsom obalans, feljusteringoch aerodynamiska eller hydrauliska krafter.
ODS vs. Modalanalys
ODS förväxlas ofta med modalanalys, men de är fundamentalt olika:
- ODS-analys:
- Mäter påtvingad respons av en struktur till de krafter som finns under *drift*.
- Visar dig *vad* som händer under verkliga förhållanden.
- Maskinen fungerar normalt under testet.
- Modalanalys:
- Mäter inneboende dynamiska egenskaper av en struktur (dess egenfrekvenser, dämpning och modformer).
- Visar dig *vad* som skulle kunna hända om strukturen exciterades vid en av dess naturliga frekvenser.
- Maskinen stängs av och strukturen exciteras artificiellt med en kalibrerad slaghammare eller en skakmaskin.
Enkelt uttryckt visar ODS problemet medan det uppstår, medan modalanalys hjälper till att förstå de underliggande strukturella egenskaper som kan bidra till problemet (t.ex. ett resonanstillstånd).
ODS-analysprocessen
- Skapa en 3D-modell: En geometrisk modell av maskinen och dess struktur skapas i ODS-programvaran. Denna modell består av ett rutnät av punkter där mätningar kommer att göras.
- Hämta data: En flerkanalig vibrationsanalysator används. En accelerometer hålls vid en fast "referens"-plats, medan en annan "vandrande" accelerometer flyttas till var och en av de andra punkterna på modellen. Vid varje punkt mäter analysatorn vibrationsamplituden och, framför allt, fasförhållandet mellan den vandrande sensorn och referenssensorn.
- Bearbeta och animera: Programvaran använder den insamlade amplitud- och fasdatan för att beräkna den relativa rörelsen för varje punkt på modellen. Den kan sedan generera en animerad video som överdriver maskinens rörelse, vilket gör avböjningsformerna tydligt synliga för det mänskliga ögat.
Animeringen kan genereras för vilken frekvens som helst, men den används oftast för att visualisera maskinens rörelse vid dess primära körhastighet (1X) eller andra problemfrekvenser som identifierats i FFT-spektrum.
Varför är ODS-analys användbar?
ODS är ett kraftfullt problemlösningsverktyg eftersom det synliggör vibrationer. Det hjälper till att:
- Identifiera grundorsaken till vibrationer: Genom att titta på den animerade modellen kan ingenjörer skilja mellan problem som en böjd axel, feljustering, ett "mjukfotstillstånd" eller en flexibel bas. Till exempel visar ett problem med mjukfoten att en av maskinens fötter rör sig ur fas med de andra och fundamentet.
- Bekräfta resonans: Om den operativa avböjningsformen vid en problemfrekvens nära matchar en egenfrekvenss modform (funnen via modalanalys), ger det ett definitivt bevis på ett resonansproblem.
- Lokalisera strukturella svagheter: Animationen kan markera områden med överdriven flexibilitet eller svaga punkter i en maskins bas, ram eller tillhörande rörledningar.
- Kommunicera problem effektivt: En animerad video av en maskin som skakar sönder sig själv är ett mycket kraftfullare kommunikationsverktyg för chefer och icke-teknisk personal än ett komplext vibrationsspektrum.