Επεξήγηση της Υποσύγχρονης και Σύγχρονης Δόνησης

Ορισμός: Τι είναι η σύγχρονη δόνηση;

Σύγχρονη δόνηση είναι οποιαδήποτε δόνηση που εμφανίζεται σε συχνότητα που είναι ακέραιο πολλαπλάσιο της κύριας ταχύτητας περιστροφής του μηχανήματος. Είναι «συγχρονισμένη» με την περιστροφή του άξονα. Αυτή είναι η πιο κοινή κατηγορία δονήσεων που συναντάται σε μηχανήματα.

• Η δόνηση ακριβώς στην ταχύτητα κίνησης (1x) είναι σύγχρονη.
• Οι δονήσεις με διπλάσια ταχύτητα τρεξίματος (2x), τρεις φορές (3x) και ούτω καθεξής, είναι επίσης σύγχρονες δονήσεις, που συχνά αναφέρονται ως «αρμονικές» της ταχύτητας τρεξίματος.

Η συντριπτική πλειοψηφία των κοινών βλαβών των μηχανημάτων, όπως π.χ. ανισορροπία, κακή ευθυγράμμιση, και μηχανική χαλαρότητα, όλα εκδηλώνονται ως σύγχρονη δόνηση. Για παράδειγμα, η δόνηση που προκαλείται από την ανισορροπία θα είναι πάντα στις 1x RPM, παρακολουθώντας τέλεια τυχόν αλλαγές στην ταχύτητα του μηχανήματος.

Ορισμός: Τι είναι η υποσύγχρονη δόνηση;

Υποσύγχρονη δόνηση είναι οποιαδήποτε δόνηση που εμφανίζεται σε συχνότητα *μικρότερη* από την κύρια ταχύτητα περιστροφής (1x). Το πρόθεμα «υπο-» σημαίνει «κάτω». Η παρουσία σημαντικής υποσύγχρονης δόνησης είναι συχνά ένα σοβαρό προειδοποιητικό σημάδι, καθώς συνήθως προκαλείται από αυτοδιεγερμένα, ασταθή δυναμικά φαινόμενα του ρότορα και όχι από απλά μηχανικά σφάλματα. Σε αντίθεση με τη σύγχρονη δόνηση, η συνάρτηση εξαναγκασμού για την υποσύγχρονη δόνηση παράγεται από την κίνηση του ίδιου του ρότορα.

Συνήθεις αιτίες υποσύγχρονης δόνησης

Οι υποσύγχρονες δονήσεις αποτελούν σημαντική ανησυχία σε στροβιλομηχανές υψηλής ταχύτητας που είναι εξοπλισμένες με ρουλεμάν ρευστού φιλμ.

1. Στροβιλισμός λαδιού

Αυτή είναι η πιο κοινή μορφή υποσύγχρονης αστάθειας. Εμφανίζεται σε ρουλεμάν με ρευστοϋφασματική μεμβράνη όταν η υδροδυναμική μεμβράνη λαδιού που στηρίζει τον άξονα αρχίζει να «κουνιέται» γύρω από το ρουλεμάν, σπρώχνοντας τον άξονα μπροστά του. Αυτό δημιουργεί μια ξεχωριστή δόνηση με συχνότητα περίπου 0,42 έως 0,48 φορές την ταχύτητα τρεξίματος (0,42x – 0,48x)Ο στροβιλισμός λαδιού συχνά εξαρτάται από το φορτίο και τη θερμοκρασία και μπορεί να εμφανιστεί ή να εξαφανιστεί καθώς αλλάζουν οι συνθήκες του μηχανήματος.

2. Μαστίγιο λαδιού

Το πετρελαϊκό κύμα είναι μια πιο σοβαρή και επικίνδυνη μορφή στροβιλισμού λαδιού. Εμφανίζεται όταν η συχνότητα στροβιλισμού λαδιού συμπίπτει και «κλειδώνει» στην πρώτη ιδιοσυχνότητα του ρότορα (κρίσιμη ταχύτητα). Όταν συμβαίνει αυτό, το υποσύγχρονο πλάτος δόνησης μπορεί να αυξηθεί πολύ και δεν θα εξαφανιστεί με την αύξηση της ταχύτητας. Στην πραγματικότητα, η δόνηση θα παραμείνει στην κρίσιμη συχνότητα ταχύτητας του ρότορα ακόμη και καθώς το μηχάνημα επιταχύνει περαιτέρω. Το πετρελαϊκό κύμα είναι μια εξαιρετικά καταστροφική κατάσταση που απαιτεί άμεσο κλείσιμο του μηχανήματος.

3. Τριβή μεταξύ ρότορα και στάτορα

Μια τριβή μεταξύ του ρότορα και ενός σταθερού μέρους μπορεί μερικές φορές να προκαλέσει υποσύγχρονη δόνηση. Αυτό συμβαίνει συχνά σε ακέραια κλάσματα της ταχύτητας λειτουργίας, όπως π.χ. 0,5xΗ συνιστώσα 0,5x είναι ένα κλασικό σημάδι τριβής που «αναπηδά» τον ρότορα κάθε δύο περιστροφές.

Πώς να τα διαφοροποιήσετε σε ένα φάσμα FFT

Η αναγνώριση αυτών των συνιστωσών σε ένα φάσμα FFT είναι απλή:

• Σύγχρονες κορυφές: Αναζητήστε την κορυφή 1x RPM (την ταχύτητα λειτουργίας) και τυχόν κορυφές που εμπίπτουν σε ακριβή ακέραια πολλαπλάσια (2x, 3x, κ.λπ.).
• Υποσύγχρονες κορυφές: Αναζητήστε τυχόν σημαντικές κορυφές που εμφανίζονται στον άξονα συχνότητας *πριν* την κορυφή 1x RPM. Μια κορυφή περίπου στα 45% της ταχύτητας λειτουργίας είναι ένα κλασικό σημάδι στροβιλισμού λαδιού.

Γιατί η διάκριση είναι κρίσιμη

Η διάκριση μεταξύ σύγχρονης και υποσύγχρονης δόνησης είναι θεμελιώδους σημασίας για τη διαγνωστική:

• Σύγχρονα ζητήματα (όπως η ανισορροπία) είναι «εξαναγκασμένες δονήσεις». Συχνά μπορούν να διορθωθούν με μηχανικές ρυθμίσεις όπως η εξισορρόπηση ή η ευθυγράμμιση.
• Υποσύγχρονα προβλήματα (όπως το λάδι μαστίγιο) είναι «αυτοδιεγερμένες δονήσεις» ή αστάθειες. Υποδεικνύουν ένα πρόβλημα με τον βασικό σχεδιασμό ή την κατάσταση του συστήματος ρότορα-ρουλεμάν και δεν μπορούν να διορθωθούν με εξισορρόπηση. Η λύση μπορεί να περιλαμβάνει αλλαγή του σχεδιασμού του ρουλεμάν, αλλαγή της θερμοκρασίας ή της πίεσης του λαδιού ή επανασχεδιασμό του ρότορα.

Για αυτόν τον λόγο, μια υποσύγχρονη κορυφή υψηλού πλάτους θεωρείται γενικά πιο σοβαρή κατάσταση συναγερμού από μια σύγχρονη κορυφή υψηλού πλάτους.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο