Разбиране на вибрациите при стартиране на въртящи се машини
Определение: Какво е вибрация при стартиране?
Вибрация при стартиране отнася се до вибрация характеристики и поведение на въртящите се машини по време на периода на ускорение от покой до нормална работна скорост. Това обхваща както очакваните преходни вибрации докато машината преминава през критични скорости и всякакви необичайни вибрационни явления, които могат да възникнат по-специално по време на фазата на стартиране, като например термична дъга, нестабилност на лагерите или механично слягане.
Разбирането и наблюдението на вибрациите при стартиране е от решаващо значение за безопасната работа на машините, тъй като много проблеми, свързани с вибрациите, се проявяват най-ясно по време на стартиране, а преходният процес при стартиране може да бъде най-механично стресиращият период на работа.
Типични характеристики на вибрациите при стартиране
Нормална прогресия на вибрациите при стартиране
В правилно функционираща машина, вибрациите по време на стартиране следват предвидим модел:
Начална фаза (скорост 0-20%)
- Много ниски вибрации от дисбаланс (сила, пропорционална на скоростта²)
- Всяка значителна вибрация показва механични проблеми или термична дъга
- Бавната вибрация на търкалянето осигурява базова точка за механичното състояние
Ускорение през критични скорости
- Амплитудата на вибрациите се увеличава с приближаването на всяка критична скорост
- Пикова амплитуда при критичната скорост (резонанс)
- Бързо намаляване, когато скоростта продължава да надвишава критичната скорост
- 180° фаза преминаване през всяка критична скорост
- Множество пикове, ако съществуват множество критични скорости под работната скорост
Подход към работната скорост
- Вибрацията се установява до стабилно ниво
- Предимно 1× компонент от остатъчен дисбаланс
- Термичната стабилизация може да причини постепенни промени през първите 30-60 минути
Често срещани проблеми с вибрациите при стартиране
1. Термо лък
Термо лък е най-често срещаният проблем с вибрациите, специфични за стартиране:
- Симптом: Силна вибрация по време на първоначалното ускорение, постепенно намаляваща с загряването на машината
- Причина: Асиметрично нагряване, създаващо временно изкривяване на вала
- Честота: 1× синхронен
- Поведение: Високо дори при ниски скорости на търкаляне; намалява при достигане на термично равновесие
- Решение: Удължени процедури за загряване, работа със завъртаща се предавка
2. Прекомерна вибрация при критична скорост
- Симптом: Много високи пикове на вибрации при преминаване през критични скорости
- Причини: Слаб затихване, висок дисбаланс, работа твърде близо до критичната скорост
- Риск: Потенциално повреждане на лагери и уплътнения по време на всяко стартиране
- Решение: Подобрете баланса, увеличете скоростта на ускорение през критични зони, добавете амортисьори
3. Търкане по време на ускорение
- Симптом: Внезапни, неравномерни вибрации и субсинхронни компоненти
- Причина: Недостатъчни хлабини, прекомерна вибрация на критичната скорост, причиняваща контакт
- Риск: Термично увреждане, разрушаване на уплътнението
- Решение: Проверете хлабините, подобрете баланса, по-бавно ускорение
4. Нестабилност на лагера по време на стартиране
- Симптом: Субсинхронни вибрации, развиващи се по време на ускорение
- Причина: Лагерът все още не е достигнал работна температура и оптимална твърдост/демпфиране
- Поведение: Може да изчезне, когато лагерът се загрее
- Решение: Удължено загряване на средна скорост преди пълно ускорение
Проектиране на процедура за стартиране
Оптимизиране на скоростта на ускорение
Скоростта на ускорение трябва да бъде съобразена с характеристиките на машината:
Зони на бавно ускорение
- Начално преобръщане (скорост от 0-10%): Много бавно за откриване на термична извивка или механични проблеми
- Под първия критичен момент: Умерена скорост за термично загряване
- Преди всичко критично: Може да ускори по-бързо до работна скорост
Зони за бързо преминаване
- Критични диапазони на скоростта: Ускорете бързо (±15-20% около всяка критична скорост)
- Типична цена: 2-5× нормална скорост на ускорение
- Цел: Минимизиране на времето при резонанс, ограничаване на натрупването на амплитуда на вибрациите
Задържане на точки
- Скорости на термично накисване: Задръжте на 30%, 50%, 70% за големи турбини
- Продължителност: 10-30 минути при всяко задържане
- Цел: Позволяват термична стабилизация, намаляват термичните градиенти
- Проверка на вибрациите: Преди да продължите, проверете дали вибрациите са приемливи.
Критерии за мониторинг и приемане
Мониторинг в реално време
По време на стартиране наблюдавайте:
- Общо ниво на вибрации: Не трябва да превишава границите на алармата при каквато и да е скорост
- Температури на лагерите: Постепенното увеличение е приемливо; бързото покачване показва проблеми
- Проследяване на скоростта: Уверете се, че машината ускорява плавно
- Фазов ъгъл: Проследявайте за неочаквани промени, показващи механични проблеми
Критерии за приемане
- Критични пикове на скоростта: Трябва да съвпада с прогнозите ±10-15%
- Пикови амплитуди: Не трябва да превишава проектните ограничения (обикновено определени в спецификациите на оборудването)
- Стационарна вибрация: Трябва да достигне приемливи нива след термична стабилизация
- Повторяемост: Последователните стартиращи компании трябва да показват последователно поведение
Отстраняване на необичайни вибрации при стартиране
Висока начална вибрация
Възможни причини:
- Термична дъга от предишна експлоатация или спиране
- Механична дъга или огънат вал
- Проблеми с лагерите (износване, несъосност)
- Разхлабване или механични дефекти
Увеличаване на вибрациите по време на загряване
Възможни причини:
- Разработване на термична дъга от асиметрично нагряване
- Термичен растеж, влияещ върху подравняването
- Хлабината на лагера се променя с температурата
- Термично разширение, затварящи хлабини, водещи до триене
Нестабилна вибрация по време на ускорение
Възможни причини:
- Триене или периодичен контакт
- Разхлабени компоненти се утаяват или изместват
- Проблеми със съединяването
- Променливо поведение на лагера
Документация и изходни данни
Първоначално въвеждане в експлоатация
Установяване на базова вибрационна сигнатура при стартиране:
- Запишете пълните данни за разгръщане
- Генериране Диаграми на Боде и водопадни парцели
- Документирайте всички критични скорости и пикови амплитуди
- Архивирайте като справка за бъдещи сравнения
Периодично сравнение
- Сравнете текущия стартъп с базовия
- Търсете промени в критичните места на скоростта (това показва механични промени)
- Проследяване на промените в амплитудите на пиковете (показва промени в дисбаланса или затихването)
- Следете за нови вибрационни компоненти, които не са налични в базовата линия
Анализът на вибрациите при стартиране предоставя поглед върху състоянието на машините, който допълва мониторинга в стационарно състояние. Много от развиващите се проблеми се разкриват най-ясно по време на стартиране, което прави проследяването на вибрациите при стартиране ценен инструмент за прогнозна поддръжка на критично въртящо се оборудване.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 