Förstå transienta vibrationer

Definition: Vad är transient vibration?

Övergående vibrationer avser en tillfällig, kortvarig vibration som uppstår när en maskins drifttillstånd ändras. Det är en icke-stationär händelse. De vanligaste exemplen på övergående vibrationshändelser är maskin startups och nedstängningar (kustnedställningar).

Till skillnad från stationära vibrationer, som mäts medan en maskin körs med konstant hastighet och belastning, fokuserar analys av transienta vibrationer på att fånga och förstå maskinens dynamiska respons när den passerar genom en rad olika hastigheter eller förhållanden.

Varför är transient vibrationsanalys viktig?

Att analysera transienta vibrationer är avgörande för att förstå de grundläggande dynamiska egenskaperna hos en rotor och dess stödstruktur. Det är den primära metoden för att identifiera en maskins kritiska hastigheter.

Under en uppstart eller avstängning sveper maskinens hastighet över ett brett område. När rotationshastigheten (1X) passerar genom någon av maskinens naturliga frekvenser, en resonans ett tillstånd skapas. Detta orsakar en betydande förstärkning av vibrationsamplituden. Genom att samla in vibrationsdata under detta hastighetssvep kan ingenjörer exakt identifiera de frekvenser vid vilka dessa resonanser uppstår.

Denna information är avgörande för:

• Maskindesign och acceptanstestning: Kontrollera att maskinens kritiska hastigheter inte är för nära dess normala driftshastighet.
• Diagnostik: En förändring av platsen för en kritisk hastighet över tid kan indikera ett utvecklande strukturellt problem, såsom en sprucken schakt eller ett löst fundament.
• Flexibel rotor Balansering: Balansering av flexibla rotorer kräver förståelse för rotorns respons vid dess kritiska hastigheter, och dessa data samlas in under transienta körningar.

Specialiserade analysdiagram

Eftersom hastigheten ständigt förändras, en standard FFT-spektrum är inte tillräckligt för att analysera transienta vibrationer. Data visas vanligtvis på specialiserade diagram som visar hur vibrationen förändras med avseende på hastighet (RPM):

• Bode-plott: Detta är det vanligaste diagrammet för transientanalys. Det visar den 1X-filtrerade vibrationsamplituden och fasen på två separata grafer, båda plottade mot maskinens hastighet. Resonansen identifieras tydligt av en amplitudtopp och en tillhörande 180-graders fasförskjutning.
• Nyquist (Polar)-plott: Detta diagram kombinerar 1X-amplituden och -fasen till ett enda polärt diagram. Resonansen identifieras som en karakteristisk slinga på grafen.
• Vattenfall/Kaskadtomt: Detta är ett 3D-diagram som staplar flera FFT-spektra tillsammans allt eftersom hastigheten ändras, vilket skapar en "vattenfallseffekt". Det är utmärkt för att visualisera responsen hos alla frekvenskomponenter (inte bara 1X) under den transienta händelsen.

Krav för datainsamling

Att samla in transienta vibrationsdata kräver specifik instrumentering och inställningar:

• Flerkanalsanalysator: Ett datainsamlingssystem som kan sampla flera kanaler med vibrations- och hastighetsdata samtidigt behövs.
• Varvräknare/Keyphase-mätare: En referenssignal för hastighet/fas en gång per varv är absolut obligatorisk. Analysatorn använder denna signal för att spåra maskinens hastighet och för att möjliggöra de fasmätningar som krävs för Bode- och Nyquist-diagram.
• Tillräckligt minne och processorhastighet: Analysatorn måste kunna registrera en kontinuerlig dataström under hela uppstarten eller avstängningen, vilket ibland kan vara i flera minuter på mycket stora maskiner.

← Tillbaka till huvudmenyn