旋转机械分析中的滑行平衡是什么？ • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 旋转机械分析中的滑行平衡是什么？ • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

旋转机械分析中的滑行停止是什么？

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了解旋转机械分析中的滑行过程

定义：什么是滑行？

海岸 （也称减速或停止）是指在不施加主动制动的情况下，依靠摩擦、风阻和其他损耗产生的自然减速，使旋转机械从运行速度逐渐减速直至停止的过程。 转子动力学 和 振动分析, 滑行测试是一种诊断程序，其中 振动 机器减速过程中，数据会持续记录，从而提供关于以下方面的宝贵信息： 临界速度, 固有频率, 以及系统动态特性。.

滑行测试是调试新设备、排除振动问题和验证转子动力学模型的基本工具。.

目的和应用

1. 临界速度识别

滑行测试的主要目的是确定临界速度：

  • 当速度降低到每个临界速度时，振动幅度达到峰值。
  • 高峰 振幅 与速度的关系图标记临界速度
  • 伴随 180° 阶段 位移证实了共振
  • 单次测试即可识别多个临界速度

2. 固有频率测量

临界速度对应于固有频率：

  • 第一临界速度出现在第一固有频率处
  • 第二个临界点位于第二个固有频率处，等等。.
  • 提供分析预测的实验验证
  • 用于验证有限元模型

3.阻尼确定

共振峰的尖锐程度揭示了系统 减震:

  • 尖锐的高峰表明阻尼较低
  • 宽而低的峰值表明阻尼较高。
  • 阻尼比可由峰宽和振幅计算得出。
  • 对于预测未来运行期间的振动水平至关重要

4. 分布不平衡评估

  • 临界速度下的相位关系揭示 不平衡 分配
  • 能够识别静态不平衡与偶极不平衡
  • 有助于制定平衡策略

滑行测试程序

准备

  1. 安装传感器： 地点 加速度计 或水平和垂直方向上轴承位置处的速度传感器
  2. 安装转速表： 利用光学或磁传感器跟踪转速并提供相位参考
  3. 配置数据采集： 设置连续录音，并采用足够的采样率
  4. 定义速度范围： 典型工作速度范围从运行速度降至 10-20% 或直至机器停止

执行

  1. 稳定运行速度： 以正常速度运行直至达到热平衡和稳定振动
  2. 启动滑行： 断开驱动电源（电机、涡轮机等），让其自然减速。
  3. 持续监测： 记录减速过程中的振动幅度、相位和速度
  4. 安全监控： 注意观察是否出现过度振动，这可能表明存在意外共振或不稳定性。
  5. 完全减速： 继续录制，直到机器停止或达到所需的最低速度。

数据收集参数

  • 采样率： 频率足够高，可以捕获所有感兴趣的频率（通常是最大频率的 10-20 倍）
  • 期间： 取决于转子惯性——可能需要 30 秒到 10 分钟。
  • 测量值： 所有传感器位置的振动幅度、相位和速度
  • 同步采样： 以恒定角度增量采样的数据用于阶分析

数据分析与可视化

波特图

滑行数据的标准可视化方法是 波特图:

  • 上层地块： 振动幅度与速度的关系
  • 下部地块： 相位角与速度的关系
  • 临界速度特征： 振幅峰值及其对应的 180° 相移
  • 多图： 每个测量位置和方向分别绘制单独的图表

瀑布图

瀑布图 提供3D可视化：

  • X轴：频率（赫兹或级数）
  • Y轴：速度（RPM）
  • Z轴（颜色）：振动幅度
  • 1× 组件： 呈现为以速度追踪的对角线。
  • 自然频率： 表现为水平线（恒定频率）
  • 交点： 1×线与固有频率线的交点 = 临界速度

极坐标图

  • 绘制不同速度下的振动矢量图
  • 当速度降低到临界速度时，会出现特征性的螺旋图案。
  • 相变清晰可见

滑行测试与启动测试

滑行优势

  • 无需外接电源： 只需断开驱动装置，让机器滑行即可。
  • 减速速度较慢： 每个速度下停留时间更长，分辨率更高。
  • 更安全： 系统自然地损失能量而不是获得能量。
  • 减轻压力： 临界速度随着能量的降低而过去。

助跑优势

  • 可控加速： 可通过临界速度控制速率
  • 正常启动过程的一部分： 例行启动期间收集的数据
  • 当前状况： 工艺负荷存在，更能代表实际运行情况。

比较考虑因素

  • 温度的影响： 冷态启动；热态滑行
  • 轴承刚度： 热浪（滑行）和冷浪（助跑）之间可能有所不同
  • 摩擦和阻尼： 温度相关，影响峰值振幅
  • 数据对比： 滑行加速和滑行减速数据之间的差异可以揭示热效应或载荷效应。

应用及使用案例

新设备调试

  • 验证临界速度是否与设计预测相符。
  • 确认有足够的间隔空间。
  • 验证转子动力学模型
  • 建立基线数据以供将来参考

振动问题排查

  • 判断高振动是否与速度有关（共振）
  • 识别先前未知的临界速度
  • 评估修改或维修的效果
  • 区分共振与其他振动源

平衡程序

  • 为了 柔性转子, 滑行测试确定哪些模式需要平衡
  • 确定合适的平衡速度
  • 验证改进情况 模态平衡

修改验证

  • 更换轴承后，验证关键转速变化。
  • 质量或刚度发生变化后，确认预测的固有频率变化
  • 对比滑行前后的数据，量化改进效果。

滑行测试的最佳实践

安全注意事项

  • 确保所有人员知晓测试正在进行中
  • 密切监测振动情况，以发现意外共振。
  • 具备紧急关机能力
  • 测试期间，设备周围区域应保持清洁。
  • 如果振动过大，应考虑紧急停车，而不是滑行减速。

数据质量

  • 足够的减速率： 速度不能太快（每个速度下的数据点不足）也不能太慢（测试过程中温度变化较大）。
  • 稳定条件： 尽量减少测试过程中过程变量的变化
  • 多次运行： 进行 2-3 次滑行测试以验证重复性
  • 所有测量位置： 同时记录所有方位角的数据

文件

  • 记录运行条件（温度、负载、配置）
  • 采集完整的振动和速度数据
  • 生成标准分析图（波特图、瀑布图、极坐标图）
  • 识别并标记所有发现的关键速度。
  • 与设计预测或先前的测试数据进行比较
  • 存档数据以供将来参考

结果解释

识别临界速度

  • 在波特图中寻找振幅峰值。
  • 确认相移为 180°
  • 注意峰值出现时的速度
  • 根据运行速度计算分离裕度

评估严重程度

  • 峰值振幅： 在临界转速下，振动强度能达到多高？
  • 峰值锐度： 尖峰表明阻尼低，存在潜在问题。
  • 运行邻近性： 运行速度与临界速度有多接近？
  • 可接受性： 通常需要±15-20%分离裕度

高级分析

  • 提炼 模态振型 来自多点测量
  • 根据峰值特性计算阻尼比
  • 识别正向和反向旋转模式
  • 比较 坎贝尔图 预测

滑行测试是转子动力学中一项重要的诊断工具，它提供的经验数据可以补充分析预测，并揭示旋转机械在实际运行条件下的实际动态行为。.

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