Öz-özünə Həyəcanlı Vibrasiyanın Anlanması
Öz-özünə həyəcanlanan titrəmə — özünə səbəb olan yaxud qeyri-sabit vibrasiya da deyilən — sistem hərəkətinin öz qüvvələri yaratdığı xüsusi təhlükəli bir hərəkət sinifinə aiddir, bu hərəkəti dəstəklər yaxud gücləndirəcəkdir. Nəticə qapalı bir geri təsir döngüsüdür: vibrasiya öz sürücü qüvvəsini yaradır, buna görə amplituda, bəzən fəlakət səviyyəsinə qədər artaya biləcəkdir, heç bir xarici uyğunluqda heç bir artım olmadan. Bu rotor dinamikasıən qorxulu queyri-sabitliklərindən bir çoxunun arxasındakı mexanizm və bunu tez tanımaq əsas diaqnostik bacarıqdır.
Bu fundamentallıqdan fərqlidir məcburi titrəmə məsələn balanssızlıq or hizalanma pozuntusu, vibrasiya bilinən bir sürücü tezlikdə məxsus bir dövri girişə birbaşa, mütənasib bir cavabdır. Qeyri-balansını iki dəfə artırın və cavabı iki dəfə artırın; sürücünü çıxarın və vibrasiya dayanır. Özü-təşviq edən sistemdə belə xarici saat yoxdur — hərəkət özünü qidalandırır, onu idarə edən enerji rotation, maye axını, kəsmə prosesi kimi sabit mənbədən alınır.
1. Geri Təsir Döngüsü Mexanizmi
Özü-təşviq edən vibrasiyasının mexanizmi ardıcıllıqla təyin edilə biləcəkdir:
- Sistem — dəymək üçün rulmanında dönən bir rotor — sabit hərəkətdədir.
- Kiçik, təsadüfi bir narahatlıq kiçik bir yerdəyişmə yaxud sürət dəyişikliyi yaradır.
- Hərəkətdəki bu dəyişiklik sisteminə təsir edən qüvvələri dəyişdirir — məsələn bir jurnal daşıyıcısı və ya bir alətin kəsmə qüvvəsi.
- Əhəmiyyətli şəkildə, dəyişən qüvvə elə hareket edir ki, enerji əlavə edir sisteminə, komponenti artıq hərəkət etdiyi istiqamətdə daha da irəli aparır.
- Artan hərəkət daha da böyük qüvvə yaratır, bu da daha çox enerji əlavə edir — və dövrü təkrarlanır.
Dövrə amplitudu yuxarı istiqamətdə itələyir, ta ki o sistemdəki qeyri-xəttiliklərlə (rotor sərt məhdudiyyətə çarpmaq, sızdırmazlığın aralığını bağlamaq) yoxsa birilə lehinə dayandırılana qədər. Əsas fiziki anlayış enerji balansı ilə bağlıdır: qeyri-sabitlik hər vaxt meydana gəlir, hərəkət-asılı qüvvə enerji sisteminə tələplərin fast absorpsiyanın daha sürətli pompaladığında sisteminə enerji pompalar — adekvat səsilləştirmə beləliklə özbaşa təhrikin ilk müdafiə xəttidir. amortizasiya disipate edə bilər. Beləliklə adekvat səsilləştirmə özbaşa təhrikə qarşı ilk müdafiə xəttidir.
2. Özbaşa Vibrasyon Ümumi Nümunələri
Fırlanan maşın diaqnostikasında bir neçə məşhur hadisə özbaşa vibrasyon dərsliyi hallarıdır:
- Yağ burulğanı və yağ qamçılanması (oil whip): fırlanan maşınlarda ən ümumi nümunələr. Maye-film jurnalı yatağında fırlanan mil yağı yük daşıyıcı paz içərisinə sürüklənir. Narahatlıq pazı özbaşa fırlana (xırıldaya) biləri daxil edə bilər; o xırıldayan pazdan gələn təzyiq mili itələyir, daha çox enerji xırıltısına əlavə edir. Nəticə vibrasyonu fırlanan sürətdə deyil, bir tezlikdə olur subsinxron tezliyi, tipik olaraq 0.42–0.48× İş sürəti. Əgər xırıltı tezliyi rotor ilə üst-üstə düşmək üçün qalxırsa təbii tezlik, o qilitlənir və daha da böyük şiddətinə tədərəc edir qamçı vəziyyət.
- Emalda Çırpıntı: tornada və ya frezdə çırpıntı kəsmə aləti vibrata qurultandığı zaman başlayır. Bu vibrasyonu çip qalınlığı dəyişəndir, dəyişən çip qalınlığı kəsmə qüvvəsi dalğalanır, dalğalanan qüvvə enerji alətin vibrasiyasına geri pompaladı — onu səthin tamaşasını və alətini məhv edən şiddətli, özbaşa çırpıntıya böyütməlidir.
- Aerodinamik çırpıntı: təyyarə qanadının (və ya turbin bıçağının) əyilmə-və-burulma vibrasiyonunun cütləşməsi hərəkət aerodinamik profilini dəyişir, dəyişən profil hava təzyiqini dəyişir, dəyişən təzyiq hərəkətə enerji əlavə edir — buna nəzarət olunmadıqda fəlakətli qəza əvvəl aparır.
- Rotor sürtünmələri: rotor stasionar bir hissəyə təmasda qaldığında, sürüşmə sütundakı işqı lokal olaraq qızdırır və onu əyir. Əyilmə sürüşmə qüvvəsini artırır, bu istilik və əyilməni artırır, termiki geribildirim dövrə yaradır, bu da mühasirəyə spiralı edilə bilər.
İki əlavə maye-idarə olunan əqrəbalar bilmə dəyərdir buxar burulğanı turbinlər və axın-tərəfindən sürülən qeyri-sabitliklərin geniş ailə aerodinamik qüvvələr, hər iki eyni enerji-geribildirim məntiqinə tabe olan.
3. Öz-həyəcanlandırılan vs. Məcburi Vibrasiya Bir Baxışda
| Xüsusiyyət | Məcburi vibrasiya | Özünü həyəcanlandıran vibrasiya |
|---|---|---|
| Sürücü tezliyi | Xarici giriş tərəfindən təyin edilir (məs. 1× uyğunsuzluq üçün) | Sistem özü tərəfindən təyin edilir, tez-tez təbii tezlik |
| Tezlik vs. sürət | İşləmə sürətini izləyir | Tez-tez subsinhron və 1× izləmir |
| Amplitud davranışı | Stabil, qüvvəyə mütənasib | Qeyri-xətti bir şey müdaxələ edənə qədər həddsiz artıq ola bilər |
| Enerji mənbəyi | Dövri xarici qüvvə | Sabit mənbə (fırlanma, axın, kəsmə) hərəkətlə istifadə edilir |
4. Əsas Xüsusiyyətlər və Diaqnoz
Öz-həyəcanlandırılan vibrasiyalar adətən fərqli izlər qoymağa meyllidir FFT spektri:
- Sinhron olmayan tezliklər: vibrasiya ümumiyyətlə işləmə sürətinin tam sayı və ya harmonikası deyil. Adətən subsinhron tezlikdə yerləşir.
- Qeyri-sabitlik: amplitud çox düzensiz ola bilər və sürət, temperatur və ya yük kiçik dəyişiklikləri ilə sürətlə artıq ola bilər.
- Qəfil başlanğıc: vibrasiya maşın müəyyən bir sürət və ya yük həddinə çatana qədər tamamilə olmaya bilər — tez-tez kritik sürət — bu nöqtədə o, birdən-birə və yüksək amplitudda görünür.
Diaqnoz o xarakterik sinhron olmayan piklləri müəyyən etmək və sonra spesifik maşında belə bir qeyri-sabitliyi yarada biləcək fiziki mexanizmi haqda düşünmə deməkdir. Başlanğıc iş şəraitinə bağlı olduğu üçün, sürət-dəyişən qeyd xüsusilə aydındır: kaskad qrafiki işə qaldırma və ya gəmirilmə zamanı çəkilən subsinhron komponent görünür və sonra təbii tezliyə qıfıl vurulur, bu da whirl'in whip'ə çevrilməsinin şübhə götürmənə dəymən imzasıdır. Rulman ilə əlaqəli hallar üçün Qüsur tezliyini hesablamaq üçün jurnal daşıyan kalkulyator şüphəli bir zirvəyə yağ girdabı bölcəsinə düşüp-düşməməsini təsdiq etməyə kömək edir. Bütün bu davranış üçün çatışan termin rotorun qeyri-sabitliyi, və onu məcburi reaksiyadan fərqləndirmək analitiklərin birinci və ən əhəmiyyətli qərar nöqtəsidir — çünki xəstə tamamilə fərqlidir: məcburi vibrasiya balanslaşdırma və ya tənzimlənmə ilə azaldılır, halbuki öz-uyğunlaşdırılan qeyri-sabitlik rulman həndəsəsini, aralığını, yükünü və ya sönümlənməsini dəyişdirərək dizayndan çıxarılmalıdır.
5. Nə Üçün Balanslaşdırma ilə Aradan Qaldırıla Bilməz
Praktiki xəbərdarlıq fizikadan birbaşa çıxır. Öz-uyğunlaşdırılan vibrasiya fırlanan ağır nöqtəyə reaksiya olmadığından, düzəltici ağırlıq əlavə etməklə aradan qaldırıla bilməz — enerji rulman mayından, kəsmə prosesindən və ya hava axışından təmin edilir, kütlə qeyri-tarazlığından deyil. Qoy əslində bu balans çalışmadan əvvəl ehtiyatlı sahə ölçüsü nə dərəcədə vacibdir: mühəndis amplitudunu və fazı portativ iki kanalı analizatoru ilə olarsa Balanset-1A, sabit, təkrar olunan 1× vektor həqiqi balanslaşdırma problemini göstərir, halbuki dəyişkən, sinxron altı, təkrarlanmayan komponent rulmanın qeyri-sabit olmasının və balanslaşdırmanın işi israf etməsinin kəmər işarəsidir. Oxunuş analizator düzgün buna görə klassik səhvinin qarşısını alır - cəhd etmək Dönmə hərəkəti.
