ما هو مُخمّد غشاء الضغط؟ جهاز التحكم في الاهتزازات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو مُخمّد غشاء الضغط؟ جهاز التحكم في الاهتزازات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو مُخمّد غشاء الضغط؟ جهاز التحكم في الاهتزازات

نُشر بواسطة admin على

فهم مخمدات الفيلم المضغوط

التعريف: ما هو مثبط الفيلم المضغوط؟

A مثبط غشاء الضغط (SFD) هو سلبي التخميد جهاز يستخدم في الآلات الدوارة لتبديد الطاقة الاهتزازية والتحكم اهتزاز السعات، وخاصة في السرعات الحرجة. يتكون المثبط من طبقة رقيقة من الزيت محصورة في فراغ حلقي يحيط بغلاف المحمل. عندما يكون المحمل (والمتصل به) الدوار) يهتز، ويتأرجح غلاف المحمل داخل خلوص المثبط، مما يضغط على غشاء الزيت. تُبدد المقاومة اللزجة لحركة الضغط هذه الطاقة، مما يوفر تخميدًا لنظام الدوار دون زيادة كبيرة في الصلابة.

تُستخدم مخمدات الفيلم المضغوط على نطاق واسع في محركات الطائرات والتوربينات الغازية الصناعية وغيرها من الآلات عالية السرعة حيث تكون هناك حاجة إلى التخميد المعزز للتحكم في الاهتزاز ومنعه عدم استقرار الدوار.

مبدأ التشغيل الفيزيائي

عملية الضغط

على عكس محامل المجلة حيث تحمل طبقة الزيت حمولة شعاعية ثابتة، تعمل مخمدات طبقة الضغط من خلال الضغط الدوري:

  1. اهتزاز الدوار: يؤدي الدوار غير المتوازن إلى إحداث قوى اهتزازية على المحمل
  2. اقتراح الإسكان: يتأرجح غلاف المحمل شعاعيًا داخل خلوص المثبط
  3. عصر الفيلم الزيتي: عندما يتحرك الغلاف إلى الداخل، يتم ضغط الفيلم الزيتي؛ وعندما يتحرك إلى الخارج، يتمدد الفيلم
  4. مقاومة اللزوجة: يقاوم الزيت الضغط للخارج، مما يخلق قوة تخميد
  5. تبديد الطاقة: الطاقة الاهتزازية تتحول إلى حرارة في الزيت

الفرق الرئيسي عن محامل الدورية

  • محمل المجلة: يتحمل الأحمال الساكنة والديناميكية من خلال ضغط طبقة الزيت؛ الصلابة والتخميد
  • مثبط فيلم الضغط: يوفر فقط التخميد، والصلابة الدنيا؛ لا يتحمل الأحمال الثابتة
  • مزيج: محمل العنصر المتدحرج (يحمل الحمل) + SFD (يوفر التخميد) = نظام مثالي لبعض التطبيقات

البناء والتصميم

المكونات الأساسية

  • السباق الداخلي (غلاف المحمل): السطح الخارجي لغلاف محمل العنصر المتدحرج، حر في الحركة شعاعيًا
  • السباق الخارجي (غلاف المثبط): غلاف ثابت ذو تجويف أسطواني دقيق
  • التخليص الحلقي: الفجوة الشعاعية بين الأجناس الداخلية والخارجية (عادةً 0.1-0.5 مم)
  • إمدادات النفط: زيت مضغوط يتم تغذيته إلى مساحة التخليص
  • الأختام النهائية: حلقات O أو أختام أخرى لاحتواء الزيت محوريًا
  • عناصر التمركز: نوابض أو ميزات تثبيت لمنع الحركة المفرطة

معلمات التصميم

  • الخلوص الشعاعي (ج): تحديد معامل التخميد (أصغر = المزيد من التخميد)
  • الطول (L): الطول المحوري للمخمد (أطول = مزيد من التخميد)
  • القطر (د): قطر المثبط (أكبر = مزيد من التخميد)
  • لزوجة الزيت (ميكرومتر): اللزوجة العالية = المزيد من التخميد
  • نوع ختم النهاية: يؤثر على تسرب الزيت والتخميد الفعال

مزايا مخمدات الفيلم المضغوط

  • يضيف التخميد دون صلابة: يزيد من تبديد الطاقة دون زيادة السرعات الحرجة بشكل كبير
  • يقلل من اهتزاز السرعة الحرجة: يحدد سعات الرنين إلى مستويات آمنة
  • يمنع عدم الاستقرار: يساعد على منع دوامة زيتية, سوط العمود, ، وغيرها من الاهتزازات المثارة ذاتيا
  • عزل القوى المنقولة: يقلل من الاهتزازات المنقولة إلى الأساس
  • يستوعب العابرين: يساعد في التحكم في الاهتزاز أثناء بدء التشغيل والإيقاف وتغييرات الحمل
  • القدرة على التحديث: يمكن إضافتها إلى الآلات الموجودة دون الحاجة إلى إعادة تصميم كبيرة
  • التشغيل السلبي: لا يتطلب نظام تحكم أو طاقة

التطبيقات

توربينات الغاز للطائرات

  • شبه عالمي في محركات الطائرات الحديثة
  • ضروري للتحكم في الاهتزاز أثناء مرور السرعة الحرجة
  • يسمح باستخدام محامل العناصر الدوارة في التطبيقات عالية السرعة
  • تصميم مضغوط وخفيف الوزن أمر بالغ الأهمية لقطاع الطيران

توربينات الغاز الصناعية

  • يستخدم بالاشتراك مع عنصر التدحرج أو محامل الوسادة المائلة
  • يتحكم في الاهتزاز أثناء بدء التشغيل والإيقاف
  • يقلل من الاهتزازات المنقولة إلى هيكل الدعم

ضواغط عالية السرعة

  • يوفر تخميدًا إضافيًا يتجاوز تخميد المحمل
  • يمنع عدم الاستقرار في الظروف ذات التحميل الخفيف
  • يسمح بنطاق تشغيل أوسع

تطبيقات التحديث

  • تمت إضافته إلى الآلات الموجودة ذات الاهتزازات عالية السرعة الحرجة
  • الحل عندما لا يؤدي التوازن والمحاذاة إلى تقليل الاهتزاز بشكل كافٍ
  • بديل لإعادة تصميم الدوار الرئيسي أو المحمل

اعتبارات التصميم

حساب معامل التخميد

تبلغ قوة التخميد التي يوفرها مخمد الفيلم المضغوط تقريبًا:

  • فالتخميد = ج × السرعة
  • حيث معامل التخميد C ∝ (µ × D × L³) / c³
  • شديد الحساسية للخلوص (ج): يؤدي تقليل الخلوص إلى النصف إلى زيادة التخميد بمقدار 8×
  • يتطلب تصميم التخميد الأمثل اختيارًا دقيقًا للمعلمات

ينابيع التمركز

  • غاية: منع المثبط من "الوصول إلى القاع" (اتصال المعدن بالمعدن)
  • اختيار الصلابة: يجب أن تكون ناعمة بدرجة كافية للسماح بحركة المثبط ولكن صلبة بدرجة كافية للتمركز
  • الأنواع الشائعة: قفص السنجاب (أسلاك محيطية متعددة)، نوابض لولبية، عناصر مرنة

إمدادات النفط والصرف

  • إمداد الزيت المضغوط للحفاظ على الفيلم (عادةً 1-5 بار)
  • معدل تدفق مناسب لإزالة الحرارة المتولدة
  • الصرف المناسب لمنع فيضان الزيت
  • تهوية الهواء لمنع التجويف في الفيلم

التحديات والقيود

تحديات التصميم

  • التجويف: يمكن أن يتجوف الفيلم الزيتي (يشكل فقاعات بخار)، مما يقلل من التخميد الفعال
  • ابتلاع الهواء: يقلل الهواء المحبوس من فعالية التخميد
  • الاعتماد على التردد: تختلف فعالية التخميد باختلاف تردد الاهتزاز
  • السلوك غير الخطي: يتغير الأداء مع السعة (قد تتجاوز الحركات الكبيرة الخلوص)

التحديات التشغيلية

  • حساسية درجة الحرارة: تغيرات لزوجة الزيت مع درجة الحرارة تؤثر على التخميد
  • متطلبات النظافة: يمكن أن يؤدي التلوث إلى منع الإمداد أو إتلاف الأسطح
  • الاعتماد على إمدادات النفط: يؤدي فقدان ضغط الزيت إلى التخلص من التخميد
  • تآكل الختم: تتدهور الأختام النهائية بمرور الوقت، مما يقلل من فعاليتها

متطلبات الصيانة

  • مراقبة ضغط ودرجة حرارة إمداد الزيت
  • فحص الأختام النهائية بشكل دوري
  • التحقق من الخلوصات الصحيحة أثناء عمليات الإصلاح
  • التحقق من حالة زنبرك التمركز
  • تنظيف ممرات الزيت والمرشحات

التصاميم المتقدمة

مخمدات حلقات المكبس

  • استخدم حلقات المكبس بدلاً من أختام الحلقة O
  • السماح بتسرب بعض الزيت لتوزيع الضغط بشكل أفضل
  • تقليل ميل التجويف

مخمدات الصدمات المفتوحة

  • لا توجد أختام نهاية، يتدفق الزيت محوريًا
  • تصميم أبسط، لا توجد مشاكل في تآكل الختم
  • تتطلب معدلات تدفق زيت أعلى
  • خصائص التخميد أكثر اتساقًا

مخمدات متكاملة

  • فيلم التخميد المتشكل بين الجزء الخلفي للمحمل والغطاء
  • لا يوجد مكون مخمد منفصل
  • قدرة تخميد مدمجة ولكنها محدودة

الفعالية والأداء

Vibration Reduction

  • يمكن تقليل اهتزاز السرعة الحرجة بنسبة 50-80%
  • فعالة بشكل خاص للتحكم في الرنين
  • توسيع ذروات السرعة الحرجة (يجعلها أقل حدة)
  • يسمح بمرور أكثر أمانًا عبر السرعات الحرجة

تعزيز الاستقرار

  • يزيد من سرعة العتبة لـ عدم الاستقرار
  • يمكن أن يمنع دوامة زيتية عند استخدامها مع محامل العناصر الدوارة
  • يضيف تخميدًا إيجابيًا لمقاومة القوى المزعزعة للاستقرار

أدوات التصميم والتحليل

يتطلب التصميم المناسب لمثبط غشاء الضغط ما يلي:

  • تحليل ديناميكيات الدوار: النمذجة المتكاملة لنظام الدوار والمحمل والمثبط
  • تحليل الفيلم السائل: حلول معادلة رينولدز لتوزيع الضغط
  • التحليل غير الخطي: حساب التجويف والسلوك المعتمد على السعة
  • التحليل الحراري: درجة حرارة الزيت وتبديد الحرارة
  • البرمجيات المتخصصة: تتضمن أدوات مثل DyRoBeS وXLTRC نماذج SFD

متى تستخدم مخمدات الفيلم المضغوط

التطبيقات الموصى بها

  • الآلات عالية السرعة: التشغيل بالقرب من السرعات الحرجة أو أعلى منها
  • أنظمة محمل العناصر الدوارة: إضافة التخميد حيث توفر المحامل الحد الأدنى من التخميد
  • الدوارات المرنة: التشغيل فوق السرعة الحرجة الأولى
  • مشاكل الاستقرار: عندما تكون عدم استقرار الدوار خطرًا
  • التحكم في الاهتزازات العابرة: تقليل اهتزازات بدء التشغيل/الإيقاف

لا ينصح به عندما

  • التشغيل بسرعة منخفضة حيث لا يكون التخميد أمرًا بالغ الأهمية
  • قيود المساحة تمنع التثبيت
  • نظام إمداد الزيت غير متوفر أو غير موثوق به
  • موارد الصيانة محدودة (تتطلب المخمدات صيانة نظام الزيت)
  • حلول أبسط (الموازنة والمحاذاة) مناسبة

تُمثل مخمدات الأغشية المضغوطة حلاً مثاليًا للتحكم في الاهتزازات في الآلات الدوارة عالية السرعة. فهي تُوفر تخميدًا كبيرًا دون زيادة الصلابة، مما يُمكّن من التشغيل بسرعات حرجة، ويمنع عدم الاستقرار المُدمر، ويُوسّع نطاق تشغيل المعدات الدوارة مع الحفاظ على تصميمات مدمجة وسلبية.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب