Što je uljni vrtlog u kliznim ležajima?

Oil whirl is a self-excited vibration in fluid-film (journal) bearings caused by the oil wedge pushing the shaft in a forward precessional orbit. It occurs at approximately 0.42–0.48× shaft speed (often cited as ~0.43×). Oil whirl amplitude increases with speed and can become unstable if uncorrected.

Što je uljni bic i kako se razlikuje od uljnog vrtloga?

Uljni bic se javlja kada se frekvencija uljnog vrtloga podudara s prvom prirodnom frekvencijom rotora (prva kritična brzina). U tom trenutku, vrtlog se 'zaključava' na prirodnu frekvenciju i dalje se ne povećava brzinom. Uljni bic je teško stanje nestabilnosti s potencijalno destruktivnim nivoima amplitude.

Kako mogu razlikovati uljni vrtlog od drugih sub-sinkronih vibriranja?

Oil whirl is identified by: (1) frequency at ~0.42–0.48× shaft speed, (2) forward precession orbit, (3) frequency tracks shaft speed proportionally, (4) amplitude typically increases with speed. Other sub-synchronous sources like rub or loose components typically occur at exact sub-harmonics (1/2×, 1/3×) and may show reverse precession.

Što uzrokuje početak uljnog vrtloga?

Početak uljnog vrtloga ovisi o: (1) brzini vratila koja premašuje prag stabilnosti, (2) laganom opterećenju ležaja (malo opterećeni ležajevi su osjetljiviji), (3) niskoj viskoznosti ulja (od viške temperature ili pogrešne marke ulja), (4) pretjeranom razazdu ležaja, i (5) pogrešnoj poravnanju ili neuravnoteženosti koja utječe na distribuciju opterećenja ležaja.

Kako spriječiti ili popraviti uljni vrtlog i uljni bic?

Rješenja uključuju: (1) povećati opterećenje ležaja ili smanjiti zazor, (2) koristiti dizajne ležaja otporni na vrtnju ulja (tilting pad, pressure dam, lemon bore), (3) promijeniti viskoznost ulja (razred ili temperaturnu kontrolu), (4) smanjiti brzinu rada ispod praga nestabilnosti, (5) poboljšati poravnanje i balansiranje kako bi se stabilizirala distribucija opterećenja ležaja.

Besplatan Inženjerski Alat

Frekvencije Oštećenja Kliznog Ležaja

Izračunajte raspon frekvencije vrtnje ulja, indikatore udarca ulja, frekvenciju osovine i karakteristike sub-sinhronog vibriranja za obične/valjkaste klizne ležaje.

Oil Whirl Oil Whip Sub-synchronous

Results

Raspon Frekvencije Vrtnje Ulja

—

Tipična Vrtnja Ulja (pri odabranom omjeru)

—

Frekvencija Osovine (1×)

—

2× Osovina (provjera poravnanja)

—

Sažetak Ključnih Frekvencija

Frequency	Hz	CPM	Indicator

⚠️ Oil Whip: Ako brzina rada premašuje približno 2× prvu kritičnu brzinu, vrtnja ulja se može zaključati na prirodnu frekvenciju rotor, stvarajući udarac ulja — ozbiljnu stanju nestabilnosti. Pomno pratite sub-sinhrone komponente.

Oil Whirl

Vrtnja ulja je samodražava vibracija u ležajima sa filmom tekućine. Klin filma ulja stvara silu koja osovinu tješi u orbitu precesije unaprijed pri frekvenciji nižoj od brzine osovine:

Tipični omjer vrtnje je ~0,43, ali se kreće od 0,42 do 0,48 ovisno o geometriji ležaja, opterećenju, viskoznosti ulja i zazoru.

Oil Whip

Udarac ulja se javlja kada se frekvencija vrtnje ulja poklapa sa prva kritična brzina savijanja rotor. U ovoj točki, sub-sinhrana vibracija se “zaključava” na kritičnu brzinu i više ne prati brzinu osovine:

Uljni vrtlog je potencijalno destruktivno stanje koje zahtijeva nezamjednu pažnju.

Frekvencija vratila

Ključni indikatori vibracije

Frequency	Pattern	Indication
0,42–0,48× vratilo	Podsinkrenog, pravilna precesija	Uljni vir — početak nestabilnosti ležaja
Zakljućena podsinkrono	Fiksna frekvencija bez obzira na brzinu	Uljni vrtlog — zakljućen na 1. kritičnu
1× shaft	Synchronous	Normalan odgovor nebalansirani
2× shaft	Drugi harmonik	Neporavnanje, labavost ili nelinearni odgovor

Primjer — parna turbina na 3000 o/min

Given: Shaft speed = 3000 RPM, Whirl ratio = 0.43

Shaft freq = 3000 / 60 = 50.0 Hz

Oil whirl range = 0.42×50 to 0.48×50 = 21.0 – 24.0 Hz

Typical whirl = 0.43 × 50 = 21.5 Hz (1290 CPM)

2× shaft = 100.0 Hz

Savjet za dijagnozu: Uljni vir prati brzinu vratila (frekvencija se proporcionalno mijenja). Uljni vrtlog se NE prati brzinu — ostaje zakljućen na kritičnoj brzini. To je primarni način razlikovanja dvije situacije tijekom pokretanja ili zaustavljanja.