Розуміння графіка Найквіста (полярного графіка)

Визначення: Що таке графік Найквіста?

A Діаграма Найквіста, також широко відомий як полярний графік У галузі аналізу вібрацій — це графік, який використовується для відображення змінних характеристик вектора вібрації в полярній системі координат. На відміну від Діаграма Боде, який показує амплітуду та фазу на двох окремих декартових графіках, графік Найквіста об'єднує їх в один графік.

• У "The відстань від початку координат (центру) графіка представляє амплітуду коливань.
• У "The кут навколо ділянки представляє фазовий кут коливань.

Графік відображає шлях кінчика вектора вібрації 1X (синхронної) під час зміни швидкості машини, зазвичай під час запуску або зупинки. Швидкість часто позначається зміною кольорів або символів вздовж лінії графіка.

Чому важлива діаграма Найквіста?

Графік Найквіста забезпечує унікальну та потужну візуалізацію динамічної реакції машини. Його основне використання, як і графік Боде, полягає у визначенні та аналізі характеристик машини. критичні швидкості (резонанси).

Класичним показником критичної швидкості на графіку Найквіста є петляКоли швидкість машини наближається до власної частоти, амплітуда коливань збільшується, що призводить до віддалення графіка від початку координат. Коли швидкість проходить через критичну швидкість, фаза зміщується на 180 градусів, що призводить до того, що кінчик вектора рухається по колу або петлі. Точка максимальної амплітуди знаходиться у вершині петлі, а сама критична швидкість знаходиться в точці зсуву фази на 90 градусів на петлі.

Інтерпретація графіка Найквіста

Форма, розмір та орієнтація петлі на графіку Найквіста можуть розкрити детальну інформацію про стан та динамічні властивості ротора:

• Демпфування: Діаметр петлі обернено пропорційний затуханню в системі. Велике, добре сформоване коло вказує на низьке затухання (високе підсилення), тоді як маленька, щільна петля вказує на добре затухнуту систему.
• Анізотропія (розділення критичних значень): Якщо роторна система має різну жорсткість у горизонтальному та вертикальному напрямках, на графіку можуть бути показані дві окремі петлі, що перекриваються, що чітко вказує на «критичний розрив».
• Розташування важкого місця: Орієнтація петлі може допомогти визначити розташування важкої точки ротора (дисбалансу) відносно фазової позначки на валу.
• Зміни системи: Порівняння графіків Найквіста з часом може виявити зміни в стані машини. Зміна розміру або форми петлі вказує на зміну демпфування або жорсткості, що може бути спричинено такими проблемами, як тріщина ротора, нещільне закріплення фундаменту або зміни характеристик підшипника.
• Балансування: Цей графік використовується в розширеному балансуванні гнучких роторів. Спостерігаючи за зміною на графіку після додавання пробної ваги, аналітик може визначити коефіцієнти впливу, необхідні для розрахунку правильного рішення для балансування.

Діаграма Найквіста проти діаграми Боде

Діаграми Найквіста та Боде відображають абсолютно однакові дані (1X амплітуда та фаза в залежності від швидкості), але в різних форматах. Вибір між ними часто зводиться до уподобань аналітика та конкретної характеристики, яку він хоче підкреслити.

• Діаграма Боде: Краще для чіткого бачення точної кількості обертів пікової амплітуди та точних початкової та кінцевої точок фазового зсуву на 180 градусів. Вісь швидкості лінійна та легко читається.
• Діаграма Найквіста: Краще підходить для візуалізації загальної динамічної характеристики в одному вигляді. Він чудово показує величину затухання (розмір петлі) та інтуїтивніше визначає розділені критичні точки (перекриваючі петлі), ніж діаграма Боде.

Більшість сучасного програмного забезпечення для аналізу вібрації можуть відображати обидва типи графіків, і досвідчені аналітики часто використовують їх разом для комплексної діагностики.

← Назад до головного індексу