Bıçaq rezonansının başa düşülməsi

Portativ balanslaşdırıcı, vibrasiya analizatoru

Cihazlar

Portativ balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru Balanset-1A

Hissələr

Dinamik balanslaşdırıcı “Balanset-1A” OEM

Tərif: Bıçaq rezonansı nədir?

Bıçaq rezonansı a rezonans ventilyatorlarda, kompressorlarda, turbinlərdə və ya nasoslarda fərdi bıçaqların və ya qanadların onların birində titrədiyi vəziyyət təbii tezliklər aerodinamik qüvvələrdən, mexaniki vibrasiyadan və ya elektromaqnit təsirlərdən həyəcanlanmaya cavab olaraq. Həyəcanlanma tezliyi bıçağın təbii tezliyinə uyğun olduqda, bıçaq kəskin şəkildə gücləndirilmiş salınmaya məruz qalır və yüksək dövrəyə səbəb ola biləcək yüksək alternativ gərginliklər yaradır. yorğunluq çatlar və nəticədə bıçaq çatışmazlığı.

Bıçaq rezonansı xüsusilə təhlükəlidir, çünki fərdi bıçaq vibrasiyası standart podşipnik korpusunun vibrasiya ölçmələri vasitəsilə aşkar edilə bilməz, lakin bıçağın özü dağıdıcı gərginlik səviyyələrini yaşayır. Bu, turbomaşınlarda kritik dizayn məsələsidir və iş şəraiti dizayn niyyətindən dəyişdikdə sənaye fanatlarında baş verə bilər.

Blade Təbii Tezlikləri

Əsas rejimlər

Hər bıçağın bir neçə vibrasiya rejimi var:

İlk əyilmə rejimi

Sadə konsol əyilmə (bıçaq ucunun yerdəyişməsi)
Ən aşağı təbii tezlik
Ən asan həyəcanlanır
Tipik diapazon: bıçağın ölçüsündən və sərtliyindən asılı olaraq 100-2000 Hz

İkinci əyilmə rejimi

Node nöqtəsi ilə S-əyri əyilmə
Daha yüksək tezlik (adətən 3-5 × birinci rejim)
Daha az həyəcanlı, lakin mümkündür

Burulma rejimi

Bıçağın öz oxu ətrafında fırlanması
Tezlik bıçağın həndəsəsindən və montajından asılıdır
Qeyri-sabit aerodinamik qüvvələr tərəfindən həyəcanlana bilər

Bıçağın təbii tezliyinə təsir edən amillər

Bıçaq uzunluğu: Daha uzun bıçaqlar daha aşağı tezliklərə malikdir
Qalınlıq: Daha qalın bıçaqlar daha sərt, daha yüksək tezliklər
Material: Sərtlik və sıxlıq tezliyə təsir edir
Montaj: Qoşma sərtliyi sərhəd şərtlərinə təsir göstərir
Mərkəzdənqaçma sərtləşməsi: Yüksək sürətlərdə mərkəzdənqaçma qüvvələri görünən sərtliyi artırır

Həyəcan mənbələri

Aerodinamik həyəcan

Upstream Narahatlıqları

Oyanış yaratmaq üçün dayaqları və ya istiqamətləndirici qanadları yuxarıya doğru dəstəkləyin
Narahatlıqların sayı × rotorun sürəti = həyəcan tezliyi
Bıçaq tezliyinə uyğun gəlirsə → rezonans

Axın Turbulentliyi

Təsadüfi həyəcan yaradan qeyri-sabit axın
Enerji düzgün tezlikdə olarsa, bıçaq rejimlərini həyəcanlandıra bilər
Dizayndan kənar əməliyyatlarda ümumi

Akustik rezonans

Kanal sistemində daimi dalğalar
Akustik təzyiq pulsasiyaları həyəcan verici bıçaqlar
Akustik və struktur rejimlər arasında əlaqə

Mexanik həyəcan

Rotor balanssızlıq bıçaqlara ötürülən 1 × vibrasiya yaratmaq
Yanlış hizalanma 2 × həyəcan yaratmaq
Yüksək tezlikli vibrasiya ötürən rulman qüsurları
Bıçaqlara birləşdirilmiş təməl və ya korpus vibrasiyası

Elektromaqnit həyəcanlandırma (Motorla idarə olunan fanatlar)

2 × motordan xətt tezliyi
Qütb keçid tezliyi
Bu tezliklər bıçağın təbii tezliyinə yaxın olarsa → rezonans mümkündür

Semptomlar və aşkarlanması

Vibrasiya Xüsusiyyətləri

Yüksək tezlikli komponent: Bıçağın təbii tezliyində (tez-tez 200-2000 Hz)
Sürətdən asılı: Yalnız müəyyən əməliyyat sürətlərində görünür
Şiddətli olmaya bilər: Daşıyıcı ölçülərdə (bıçaq vibrasiyası lokallaşdırılmış)
İstiqamət: Xüsusi ölçmə istiqamətlərində daha güclü ola bilər

Akustik Göstəricilər

Rezonans tezliyində yüksək səsli sızıltı və ya fit
Tonal səs-küy normal əməliyyatdan fərqlidir
Yalnız müəyyən sürətlərdə və ya axın şəraitində mövcuddur
Ucalıq hətta orta vibrasiya ilə də şiddətli ola bilər

Fiziki sübut

Görünən Bıçaq Hərəkəti: Fərdi bıçaq çırpınması və ya vibrasiyası
Yorğunluq çatları: Bıçaq köklərində və ya gərginlik nöqtələrində çatlar
Narahatlıq: Bıçaq əlavəsində hərəkəti göstərən aşınma işarələri
Sınıq Bıçaqlar: Rezonans düzəldilməzsə, son nəticə

Aşkarlama Problemləri

Bıçaq rezonansının aşkarlanması niyə çətindir

Bıçağın hərəkəti rulman korpusu ilə güclü birləşmir
Yataqlardakı standart akselerometrlər bıçaq vibrasiyasını qaçıra bilər
Fərdi bıçaqlara lokallaşdırılmışdır
Xüsusi ölçmə üsulları tələb oluna bilər

Qabaqcıl Aşkarlama Metodları

Bıçaq ucu vaxtı: Hər bıçaq keçidinin təmassız ölçülməsi
Gərginlik Ölçerlər: Stressi ölçmək üçün bıçaqlara quraşdırılmışdır (telemetriya tələb olunur)
Lazer Vibrometriyası: Bıçaq hərəkətinin kontaktsız optik ölçülməsi
Akustik Monitorinq: Bıçaqların yanında korpusda mikrofonlar və ya akselerometrlər

Bıçaq rezonansının nəticələri

Yüksək Dövrlü Yorğunluq

Bıçaq kökündə alternativ stress
Saat və ya gün ərzində milyonlarla dövrə
Yorğunluq çatları başlayır və yayılır
Xəbərdarlıq olmadan ani bıçaq nasazlığına səbəb ola bilər

Bıçaq azadlığı

Yorğunluq çatışmazlığından tam bıçaq ayrılması
Kütləvi itkidən ciddi balanssızlıq
Mərmi təhlükəsi (bıçaq parçaları)
Avadanlığın ikinci dərəcəli zədələnməsi
İşçilər üçün təhlükəsizlik riski

Qarşısının alınması və yumşaldılması

Dizayn mərhələsi

Campbell Diaqram Təhlili: Bıçaq tezlikləri və həyəcanlar arasında müdaxiləni proqnozlaşdırın
Adekvat Ayırma: Bıçağın təbii tezliklərinin həyəcan mənbələrinə uyğun gəlmədiyinə əmin olun
Blade Tuning: Təbii tezlikləri dəyişmək üçün bıçaq sərtliyini tənzimləyin
Damping: Dizaynda sönümləmə xüsusiyyətləri (sürtünmə amortizatorları, örtüklər)

Əməliyyat həlləri

Sürət dəyişikliyi: Rezonansdan qaçaraq sürətlə işləyin
Axına Nəzarət: Həyəcanlanmanı azaltmaq üçün əməliyyat nöqtəsini tənzimləyin
Qadağan olunmuş sürətlərdən çəkinin: Rezonans aşkar edildikdə qarşısını almaq üçün sürət diapazonlarını təyin edin

Modifikasiya Həlləri

Bıçağın bərkidilməsi: Bıçaqlar arasında material, qabırğa və ya bağlar əlavə edin
Bıçaq sayını dəyişdirin: Həm bıçaq tezliyini, həm də həyəcanlanma modelini dəyişir
Damping müalicəsi: Bıçaqlara məhdud təbəqə sönümləmə tətbiq edin
Həyəcan mənbəyini çıxarın: Yuxarı axın pozuntularını dəyişdirin

Sənaye nümunələri

İnduksiyalı ventilyatorlar (elektrik stansiyaları)

Uzun bıçaqlı böyük fanatlar (diametri 10-20 fut).
Blade təbii tezlikləri 50-200 Hz
Bıçaqdan keçən və ya motor elektromaqnit tezliklərinə uyğun ola bilər
Tarixən bıçaqların fəlakətli uğursuzluqlarına səbəb olmuşdur

Qaz Turbinləri

Yüksək sürətli kompressor və turbin bıçaqları
Bıçaq tezlikləri 500-5000 Hz
Dizayn zamanı mürəkkəb təhlil tələb olunur
Kritik tətbiqlərdə bıçaq ucun vaxtının monitorinqi

HVAC azarkeşləri

Daha aşağı sürətlər və gərginliklər səbəbindən adətən daha az kritikdir
Rezonans səs-küy problemlərinə səbəb ola bilər
Adətən sürət dəyişikliyi və ya bıçağın sərtləşməsi ilə düzəldilir

Bıçaq rezonansı həm struktur dinamikasını, həm də maye-struktur qarşılıqlı təsirini başa düşməyi tələb edən ixtisaslaşdırılmış vibrasiya fenomenini təmsil edir. Potensial olaraq fəlakətli olsa da, bıçaq rezonansının qarşısını düzgün dizayn təhlili ilə almaq, əməliyyat məhdudiyyətləri ilə qarşısını almaq və ya bıçaqlı mexanizmlərin təhlükəsiz, etibarlı işləməsini təmin etməklə struktur dəyişiklikləri ilə azaltmaq olar.

← Əsas İndeksə qayıt

Bıçaq rezonansı nədir? Fan və Turbin Vibrasiyası

admin tərəfindən Oktyabr 28, 2025 Oktyabr 28, 2025-də nəşr edilmişdir