Nyquist Grafiğini (Kutup Grafiği) Anlamak
A Nyquist grafiДџi — titreşim çalışmalarında yaygın olarak kutup grafiği olarak adlandırılan — değişen bir titreşim vektörünü polar koordinat sisteminde görüntüleyen bir grafiktir. Bir Bode grafigi, bu da yayılmasına neden olur genlik ve faz iki ayrı Kartezyen grafik üzerinde göstermenin aksine Nyquist grafiği her ikisini tek bir resme katar. Orijinden olan uzaklık titreşimin genliğini, grafik üzerindeki açı ise faz açısını temsil eder; dolayısıyla eğri üzerindeki her nokta eksiksiz bir titreşim vektörüdür.
1. Tanım: Tek Diyagramda Genlik ve Faz
Grafik, makinenin hızı değiştikçe — genellikle bir çalıştırma veya durdurma sürecinde — 1× (senkron) titreşim vektörünün ucunun izlediği yolu çizer. Hız, eğri boyunca değişen renkler veya sembollerle işaretlenir; böylece analist yalnızca vektörün büyüklüğünü ve yönünü değil, aynı zamanda her noktanın yakalandığı devir sayısını (RPM) da okuyabilir.
- Bu orijinden (merkez) uzaklık titreşimin genliğini temsil eder — dışarıya doğru ne kadar uzaksa yanıt o kadar büyüktür.
- Bu grafik etrafД±ndaki aГ§Д± represents the faz açısı titreşimin fazını takometre reference.
Her iki eksen de tek bir dönen bileşeni tanımladığından Nyquist grafiği, iki trend çizgisi olarak değil bir vektörün yörüngesi olarak okunur; bu kompaktlık, özellikle bir rezonans yakınında son derece açıklayıcı olmasını sağlar.
2. Nyquist Grafiği Neden Önemlidir?
Nyquist grafiği, bir makinenin dinamik yanıtına benzersiz biçimde kompakt bir bakış sunar. Bode grafiği gibi temel amacı, kritik hızlar — the rezonanslar rotor-yatak sisteminin kritik hızlarını belirlemek ve analiz etmektir.
Nyquist grafiğinde kritik hızın klasik göstergesi şudur: döngü. Hız kritik devire yaklaştıkça doğal frekans, genlik artar ve eğri orijinden uzaklaşır. Hız kritik hızı geçerken faz 180 derecelik bir kayma yaşar ve vektör ucu bir daire veya döngü oluşturacak şekilde süpürülür. Maksimum genlik noktası döngünün tepesidir; kritik hızın kendisi ise döngü üzerindeki 90 derecelik faz kayması noktasında yer alır — bu, bir Bode grafiğindeki kademeli faz rampasından çok daha belirgin bir referans noktasıdır.
3. Nyquist Grafiğinin Yorumlanması
Döngünün şekli, boyutu ve yönü, rotorun sağlığı ve dinamik özellikleri hakkında büyük miktarda tanısal bilgi taşır.
- Sönümleme: döngünün çapı, sistemle ters orantılıdır sönümleme. Büyük ve iyi biçimlenmiş bir daire, düşük sönümleme ve yüksek amplifikasyona işaret eder; küçük ve sıkı bir döngü ise iyi sönümlenmiş bir sistemi gösterir.
- Anizotropi (bölünmüş kritik hızlar): bir rotor sisteminin yatay ve dikey yönlerde farklı rijitliğe sahip olması durumunda, grafik iki ayrı, üst üste binen döngü gösterebilir — yönsel nedeniyle oluşan belirgin bir “bölünmüş kritik” sertlik.
- Ağır nokta konumu: döngünün yönü, rotorun ağır noktasını bulmaya yardımcı olur — balanssızlık — şaft üzerindeki faz referans işaretine göre, bu da bir düzeltme ağırlığı should go.
- Sistem değişiklikleri: Nyquist grafiklerinin zaman içinde karşılaştırılması, makine durumundaki değişimleri ortaya koyar. Döngü boyutundaki veya şeklindeki bir değişiklik, sönümleme veya rijitlikteki bir değişimi işaret eder ve bu durum bir çatlak rotor, a loose temel, veya değişen rulman karakteristikleri.
- Dengeleme: grafik, gelişmiş flexible-rotor dengeleme işleminde kullanılır. Döngünün bir deneme ağırlığı eklendikten sonra nasıl hareket ettiği gözlemlenerek, analist etki katsayıları dengeleme çözümünü hesaplamak için gereken değeri türetir.
4. Sahada Veri Yakalama
Nyquist grafiği, ancak arkasındaki senkronize genlik ve faz verisi kadar değerlidir; bu veri ise hız taraması boyunca alınan temiz bir devir başına faz referansına bağlıdır. Sahada, Balanset-1A bir hızlanma veya serbest yavaşlamasırasında optik takometre darbesiyle 1× genlik ve fazı ölçerek polar grafiğin çizildiği vektör-hız kaydını sağlar. Aynı genlik ve faz ölçümü yerinde balanslamatemelini oluşturur; böylece tek bir cihaz hem bir rezonansı karakterize eder hem de onu tetikleyen dengesizliği düzeltir. Bir order doğrusunun çalışma aralığında doğal frekansı gerçekten geçip geçmeyeceğini kontrol etmek için, analist önce Campbell diyagramı hesaplayıcısı.
5. Nyquist Grafiği ile Bode Grafiğinin Karşılaştırılması
Nyquist ve Bode grafikleri, tam olarak aynı veriyi — hıza karşı 1× genlik ve faz — farklı formatlarda gösterir; aralarındaki tercih çoğunlukla analistin tercihi ve vurgulanmak istenen özelliğe bağlıdır.
- Bode grafiği: tepe genliğinin tam RPM değerini ve 180 derecelik faz kaymasının tam başlangıç ve bitiş noktalarını okumak için daha uygundur; çünkü hız ekseni doğrusaldır ve ölçeklenmesi kolaydır.
- Nyquist plot: tüm dinamik tepkiyi bir anda kavramak için daha uygundur. Döngü boyutu aracılığıyla sönümleme miktarını göstermede ve bölünmüş kritikleri üst üste binen döngüler olarak ortaya koymada üstündür; her ikisi de Bode grafiğine kıyasla daha sezgisel biçimde sunulur.
Yakından ilgili bir görüntüleme türü, şaft yörüngesi, bu da tek bir vektör yerine rulman düzlemindeki hareketi hıza göre çizer. Modern cihazların çoğu titreşim analizörleri her üçünü de çizebilir ve deneyimli analistler kapsamlı bir rotor di̇nami̇ği̇ Teşhis.
