Forståelse af monteringsresonans
Definition: Hvad er monteringsresonans?
Monteringsresonans er en resonans en tilstand, hvor monteringssystemet – inklusive vibrationsisolatorer, monteringsskinner, beslag, meder eller hele udstyrsenheden på dens understøtninger – vibrerer på et af sine naturlige frekvenser som reaktion på excitation fra det roterende maskineri. Dette skaber en situation, hvor hele den monterede maskine hopper, vipper eller oscillerer som et stift legeme på sine monteringer, med amplituder, der langt overstiger, hvad der ville ske med stiv montering.
Monteringsresonans er særligt almindelig i udstyr, der bruger vibrationsisoleringssystemer, men kan også forekomme i konventionelle stiftmonterede installationer, hvis monteringsstrukturen ikke har tilstrækkelige stivhed. Fænomenet er en vigtig overvejelse i design af vibrationsisolering og skal omhyggeligt undgås eller håndteres gennem korrekt valg af isolator og design af monteringssystem.
Monteringssystem naturlige frekvenser
Stive kropstilstande på isolatorer
Udstyr på vibrationsisolatorer har seks naturlige frekvenser for stive legemer:
Translationelle tilstande (3)
- Lodret hop: Op-og-ned bevægelse, typisk laveste frekvens (5-15 Hz for typisk isolation)
- Horisontale overgange (X og Y): Side-til-side bevægelser, normalt 1,5-2× vertikal frekvens
Rotationstilstande (3)
- Rulle: Rotation omkring længdeaksen
- Toneleje: Rotation omkring tværgående akse
- Gav: Rotation omkring den lodrette akse
- Frekvenser: Typisk 10-30 Hz, afhængigt af udstyrets dimensioner og tyngdepunktets placering
Koblede tilstande
- Hvis isolatorer ikke er symmetriske eller CG ikke er centreret, kobles tilstande
- Translation og rotation forekommer samtidigt
- Skaber komplekse bevægelsesmønstre
- Vanskeligere at analysere og korrigere
Når der opstår monteringsresonans
Isolationssystemresonans
Det mest almindelige scenarie for monteringsresonans:
- Designhensigt: Isolatorer valgt til at have en naturlig frekvens på 1/3 til 1/5 af maskinens driftshastighed
- Problem: Hvis maskinen kører under designhastigheden eller passerer gennem isolatorfrekvensen under opstart
- Symptom: Kraftig vibration ved hastigheder nær isolatorens naturlige frekvens
- Varighed: Forekommer kun i et bestemt hastighedsområde
Skinne- eller slæderesonans
- Monteringsskinner eller udstyrsrammer har deres egne bøjningsmåder
- Typiske frekvenser: 15-50 Hz afhængigt af spændvidde og stivhed
- Hele udstyrsenheden gynger på skinnerne
- Almindelig i modulære udstyrspakker
Bøjle- eller støtteresonans
- Vægmonteret eller loftmonteret udstyr på beslag
- Beslag eller støttearm har naturlig frekvens
- Udstyrsbevægelse forstærkes, når frekvensen matcher
- Kan overføre vibrationer til bygningskonstruktionen
Diagnostisk identifikation
Nøgleindikatorer
- Forstærkning: Vibration på montering >> vibration ved udstyr
- Gynge/Hoppe: Synlig bevægelse af hele maskinen
- Hastighedsfølsom: Kun alvorlig i smalt hastighedsområde
- Lav frekvens: Typisk 5-30 Hz område for isolerede systemer
- Faseforhold: Alle monteringspunkter bevæger sig i fase (bounce-tilstand) eller ude af fase (rocking-tilstand)
Diagnostisk procedure
- Identificer resonansfrekvens: Fra vibrationsspektrum spids
- Stødprøvebeslag: Bumptest for at bestemme monteringens naturlige frekvens
- Sammenligne: Hvis resonansfrekvens ≈ monteringens naturlige frekvens → monteringsresonans bekræftet
- Mål flere steder: Kontroller faseforhold mellem monteringspunkter
- Vurder tilstandsform: Bestem om det er hoppende, gyngende eller koblet tilstand
Løsninger
Til isolationssystemresonans
Skift isolatorstivhed
- Stivere isolatorer: Hæver den naturlige frekvens over driftshastigheden
- Blødere isolatorer: Sænker frekvensen til under opstartsområdet (hvis udstyret kan tolerere det)
- Udvælgelse: Isolatorfrekvensen bør være < 1/3 minimum driftshastighed
Tilføj dæmpning
- Brug isolatorer med indbygget dæmpning (elastomer vs. stålfjeder)
- Tilføj viskose dæmpere eller friktionsdæmpere
- Reducerer resonanstoppamplituden, selvom frekvensoverensstemmelsen forbliver
Forbedre isolatorinstallationen
- Sørg for, at alle isolatorer er korrekt isat (ikke spændte eller fastklemte)
- Bekræft, at isolatorerne er passende til udstyrets faktiske vægt
- Tjek for fastlåste eller nedbrudte isolatorer
- Sørg for symmetrisk placering i forhold til tyngdepunktet
Til strukturel monteringsresonans
Afstivet monteringsstruktur
- Tilføj afstivning til skinner eller meder
- Øg beslagtykkelsen eller tilføj kiler
- Forkort ikke-understøttede spændvidder
- Bind monteringspunkterne sammen
Skift monteringskonfiguration
- Tilføj mellemliggende understøtninger for at reducere spændvidder
- Flyt monteringspunkter til stivere steder
- Brug mere robust monteringsudstyr
Operationelle løsninger
- Hastighedsbegrænsning: Undgå at arbejde ved resonanshastigheder
- Hurtig acceleration: Hurtig gennemløb af resonans under opstart
- Reducer excitation: Forbedre balance at minimere tvang ved resonansfrekvens
Særlige overvejelser
Vibrationsisoleringsdesign
Korrekt design af isoleringssystem forhindrer monteringsresonans:
- Frekvensforhold: fisolator < 0,3 × fminimum driftstid
- Overførbarhed: Ved resonans kan transmissibiliteten være > 10 (forstærkning, ikke isolation)
- Driftsområde: Sørg for, at alle driftsfrekvenser er > 2-3× isolatorfrekvens for effektiv isolation
- Overvejelse af opstart: Accepter høj vibration, der passerer gennem resonans, hvis kortvarig
Tilkoblet udstyr
Motordrevet udstyr på fælles bundplade:
- Hele samlingen har stive-body-tilstande på monteringer
- Motor og drevet udstyrs vibrationskobling gennem bundplade
- Resonans kan exciteres af begge maskiner
- Kræver behandling som et komplet system, ikke individuelle maskiner
Måle- og analyseværktøjer
Modalanalyse
- Fuldstændig karakterisering af alle monteringssystemtilstande
- Identificerer frekvens, dæmpning og tilstandsform for hver tilstand
- Giver data til designændringer
- Kan udføres eksperimentelt eller gennem FEA
Driftsafbøjningsform (ODS)
- Visualiser det faktiske bevægelsesmønster under drift
- Adskiller monteringsresonans fra rotorresonans
- Viser hvilken tilstand der er aktiv (hoppe, vippe osv.)
- Vejleder placering af afstivningsmodifikationer
Monteringsresonans kan skabe kraftige vibrationer, selv i velholdte og korrekt afbalancerede maskiner. Forståelse af de naturlige frekvenser i monteringssystemer, især vibrationsisoleringssystemer, og sikring af tilstrækkelig frekvensadskillelse fra driftshastigheder er afgørende for vellykket vibrationskontrol i installationer af roterende udstyr.
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 