Döner Makinelerde Kayma Analizinin Anlaşılması
Tanım: Coastdown nedir?
Sahil aşağı (ayrıca yavaşlama veya yavaşlama olarak da adlandırılır) dönen bir makinenin, sürtünme, rüzgar ve diğer kayıplardan kaynaklanan doğal yavaşlamaya dayanarak, aktif frenleme uygulamadan çalışma hızından durma hızına yavaşlamasına izin verme sürecidir. rotor dinamikleri ve Titreşim Analizi, bir kıyıya iniş testi, bir tanı prosedürüdür titreşim Makine yavaşladıkça veriler sürekli olarak kaydedilir ve bu da makine hakkında değerli bilgiler sağlar. kritik hızlar, doğal frekanslar, ve sistemin dinamik özellikleri.
Coastdown testi, yeni ekipmanların devreye alınması, titreşim sorunlarının giderilmesi ve rotor dinamik modellerinin doğrulanması için temel bir araçtır.
Amaç ve Uygulamalar
1. Kritik Hız Tanımlaması
Yavaşlama testinin temel amacı kritik hızları belirlemektir:
- Her kritik hızda hız azaldıkça titreşim genliği zirve yapar
- Zirvelerde genlik vs. hız grafiği kritik hızları işaretler
- 180°'ye eşlik ediyor faz değişim rezonansı doğrular
- Tek bir testte birden fazla kritik hız tespit edilebilir
2. Doğal Frekans Ölçümü
Kritik hızlar doğal frekanslara karşılık gelir:
- İlk kritik hız, ilk doğal frekansta meydana gelir
- İkinci doğal frekansta ikinci kritik, vb.
- Analitik tahminlerin deneysel doğrulamasını sağlar
- Sonlu eleman modellerini doğrulamak için kullanılır
3. Sönümleme Belirlenmesi
Rezonans zirvelerinin keskinliği sistemin sönümleme:
- Keskin, yüksek tepe noktaları düşük sönümlemeyi gösterir
- Geniş, düşük tepe noktaları yüksek sönümlemeyi gösterir
- Sönümleme oranı tepe genişliği ve genliğinden hesaplanabilir
- Gelecekteki operasyon sırasında titreşim seviyelerini tahmin etmek için kritik öneme sahiptir
4. Dengesizlik Dağıtım Değerlendirmesi
- Kritik hızlardaki faz ilişkileri ortaya çıkıyor dengesizlik dağıtım
- Statik ve çift dengesizliğini belirleyebilir
- Dengeleme stratejisinin planlanmasına yardımcı olur
Coastdown Test Prosedürü
Hazırlık
- Sensörleri Takın: Yer ivmeölçerler veya yatay ve dikey yönlerde yatak yerlerinde hız dönüştürücüler
- Takometrenin Takılması: Dönme hızını izlemek ve faz referansı sağlamak için optik veya manyetik sensör
- Veri Toplamasını Yapılandırın: Yeterli örnekleme hızıyla sürekli kayıt ayarlayın
- Hız Aralığını Tanımlayın: Tipik aralık, çalışma hızından 10-20% çalışma hızına veya makine durana kadar
Uygulamak
- Çalışma Hızında Sabitleme: Termal denge ve sabit titreşim sağlanana kadar normal hızda çalıştırın
- Coastdown'ı Başlatın: Tahrik gücünü (motor, türbin vb.) kesin ve doğal yavaşlamaya izin verin
- Sürekli İzleme: Yavaşlama boyunca titreşim genliğini, fazını ve hızını kaydedin
- Güvenlik İzleme: Beklenmeyen rezonansları veya dengesizlikleri gösteren aşırı titreşimlere dikkat edin
- Tam Yavaşlama: Makine durana veya ilgi duyulan minimum hıza ulaşana kadar kayda devam edin
Veri Toplama Parametreleri
- Örnekleme Hızı: İlgi duyulan tüm frekansları yakalayacak kadar yüksek (genellikle maksimum frekansın 10-20 katı)
- Süre: Rotor ataletine bağlıdır - 30 saniyeden 10 dakikaya kadar olabilir
- Ölçümler: Tüm sensör konumlarındaki titreşim genliği, fazı, hızı
- Eşzamanlı Örnekleme: Düzen analizi için sabit açısal artışlarla örneklenen veriler
Veri Analizi ve Görselleştirme
Bode Arsa
Kıyıya vurma verileri için standart görselleştirme şudur: Bode arsası:
- Üst Arsa: Titreşim genliği ve hız
- Alt Arsa: Faz açısı ve hız
- Kritik Hız İmzası: Karşılık gelen 180° faz kaymasına sahip genlik tepe noktası
- Çoklu Arsalar: Her ölçüm yeri ve yönü için ayrı grafikler
Şelale Arsa
Şelale arsaları 3D görselleştirme sağlamak:
- X ekseni: Frekans (Hz veya mertebe)
- Y ekseni: Hız (RPM)
- Z ekseni (renkli): Titreşim genliği
- 1× Bileşen: Hızla çapraz çizgi izleme olarak görünür
- Doğal Frekanslar: Yatay çizgiler olarak görünür (sabit frekans)
- Kavşak Noktaları: 1× çizgisinin doğal frekans çizgisini kestiği yer = kritik hız
Kutup Grafiği
- Birden fazla hızda çizilen titreşim vektörleri
- Kritik hızlarda hız azaldıkça karakteristik spiral desen ortaya çıkar
- Faz değişiklikleri açıkça görülebilir
Yavaşlama ve Hızlanma Testi
Coastdown Avantajları
- Harici Güç Gerektirmez: Sadece sürücüyü ayırın ve makinenin çalışmasına izin verin
- Daha Yavaş Yavaşlama: Her hızda daha fazla zaman, daha iyi çözünürlük
- Daha emniyetli: Sistem doğal olarak enerji kazanmak yerine enerji kaybediyor
- Daha Az Stres: Kritik hızlar azalan enerjiyle aşıldı
Runup Avantajları
- Kontrollü Hızlanma: Kritik hızlar aracılığıyla hızı kontrol edebilir
- Normal Başlatmanın Bir Parçası: Rutin başlatma sırasında toplanan veriler
- Aktif Koşullar: Mevcut işlem yükleri, operasyonu daha iyi temsil ediyor
Karşılaştırma Hususları
- Sıcaklık Etkileri: Soğukta çalıştırma; sıcak çalışma koşullarından yavaşlama
- Yatak Sertliği: Sıcak (sahilde) ve soğuk (akın) arasında farklılık olabilir
- Sürtünme ve Sönümleme: Sıcaklığa bağlı, tepe genliklerini etkiler
- Veri Karşılaştırması: Hızlanma ve yavaşlama verileri arasındaki farklar, termal veya yük etkilerini ortaya çıkarabilir
Uygulamalar ve Kullanım Örnekleri
Yeni Ekipman Devreye Alma
- Kritik hızların tasarım tahminleriyle eşleştiğini doğrulayın
- Yeterli ayırma marjlarını onaylayın
- Rotor dinamik modellerini doğrulayın
- Gelecekte referans olması için temel verileri oluşturun
Titreşim Sorunlarının Giderilmesi
- Yüksek titreşimin hızla (rezonans) ilgili olup olmadığını belirleyin
- Daha önce bilinmeyen kritik hızları belirleyin
- Değişikliklerin veya onarımların etkilerini değerlendirin
- Rezonansı diğer titreşim kaynaklarından ayırt edin
Dengeleme Prosedürleri
- İçin esnek rotorlar, coastdown hangi modların dengelenmesi gerektiğini belirler
- Uygun dengeleme hızlarını belirler
- İyileşmeyi doğrular modal dengeleme
Değişiklik Doğrulaması
- Yatak değişimlerinden sonra kritik hız değişimlerini doğrulayın
- Kütle veya sertlik değiştikten sonra, tahmin edilen doğal frekans değişikliklerini onaylayın
- İyileşmeyi ölçmek için kıyıya yanaşmadan önceki/sonraki verileri karşılaştırın
Coastdown Testleri için En İyi Uygulamalar
Güvenlik Hususları
- Tüm personelin testin devam ettiğinin farkında olduğundan emin olun
- Beklenmeyen rezonanslara karşı titreşimi yakından izleyin
- Acil kapatma yeteneği mevcut mu?
- Test sırasında ekipmanın etrafındaki alanı temizleyin
- Aşırı titreşim gelişirse, frenlemeyi tamamlamak yerine acil durdurmayı düşünün
Veri Kalitesi
- Yeterli Yavaşlama Oranı: Çok hızlı değil (her hızda yetersiz veri noktası) veya çok yavaş değil (test sırasında termal değişiklikler)
- Kararlı Koşullar: Test sırasında süreç değişkeni değişikliklerini en aza indirin
- Çoklu Çalıştırmalar: Tekrarlanabilirlik doğrulaması için 2-3 yavaşlama gerçekleştirin
- Tüm Ölçüm Yerleri: Tüm yataklardaki verileri aynı anda kaydedin
Dokümantasyon
- Çalışma koşullarını (sıcaklık, yük, yapılandırma) kaydedin
- Tam titreşim ve hız verilerini yakalayın
- Standart analiz grafikleri oluşturun (Bode, şelale, polar)
- Bulunan tüm kritik hızları belirleyin ve işaretleyin
- Tasarım tahminleriyle veya önceki test verileriyle karşılaştırın
- Gelecekte başvurmak üzere verileri arşivleyin
Sonuçların Yorumlanması
Kritik Hızların Belirlenmesi
- Bode grafiğinde genlik tepelerini arayın
- 180° faz kaydırmasıyla onaylayın
- Zirvenin meydana geldiği hızı not edin
- Çalışma hızından ayırma payını hesaplayın
Şiddetin Değerlendirilmesi
- Tepe Genliği: Kritik hızda titreşim ne kadar yükseğe ulaşır?
- Tepe Netliği: Keskin tepe düşük sönümlemeyi, potansiyel sorunu gösterir
- İşletme Yakınlığı: Çalışma hızı kritik hızlara ne kadar yakın?
- Kabul edilebilirlik: Tipik olarak ±15-20% ayırma payı gerektirir
Gelişmiş Analiz
- Çıkarmak mod şekilleri çok noktalı ölçümlerden
- Tepe karakteristiklerinden sönüm oranlarını hesaplayın
- İleri ve geri dönüş modlarını belirleyin
- Karşılaştır Campbell diyagramı tahminler
Yavaşlama testi, rotor dinamiğinde önemli bir teşhis aracıdır; analitik tahminleri tamamlayan deneysel veriler sağlar ve gerçek çalışma koşulları altında dönen makinelerin gerçek dinamik davranışını ortaya çıkarır.