Κατανόηση του Συντονισμού Πλαισίου

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,370.31 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$108.01 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$148.82 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Συσκευές

Balanset-4

$8,164.66 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$55.21 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$12.00 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,082.27 + ΦΠΑ (εάν ισχύει)

Ορισμός: Τι είναι ο συντονισμός καρέ;

Συντονισμός πλαισίου είναι ένας συγκεκριμένος τύπος δομικός συντονισμός όπου το δομικό πλαίσιο, το περίβλημα, το περίβλημα ή το περίβλημα του μηχανήματος δονείται σε ένα από τα φυσικές συχνότητες σε απόκριση στη διέγερση από τα περιστρεφόμενα εξαρτήματα. Σε αντίθεση με τους συντονισμούς θεμελίωσης ή βάθρου που περιλαμβάνουν τη δομή στήριξης, ο συντονισμός πλαισίου περιλαμβάνει το ίδιο το σώμα του μηχανήματος - τη δομή από χυτοσίδηρο ή κατασκευασμένο χάλυβα που περικλείει τα περιστρεφόμενα στοιχεία.

Ο συντονισμός πλαισίου είναι συχνός σε μηχανήματα με μεγάλα, σχετικά ελαφριά περιβλήματα, όπως ανεμιστήρες, φυσητήρες, αντλίες και κινητήρες. Συνήθως εκδηλώνεται ως υπερβολικός θόρυβος, ορατή δόνηση καλυμμάτων ή πάνελ και υψηλή δόνηση μετρήσεις στο πλαίσιο που είναι δυσανάλογες με την πραγματική δόνηση του ρότορα.

Συνήθεις καταστάσεις συντονισμού καρέ

Πλαίσια κινητήρα και γεννήτριας

• Φυσικές συχνότητες: Συνήθως 50-400 Hz ανάλογα με το μέγεθος και την κατασκευή
• Διέγερση: 1× (ανισορροπία), 2× συχνότητα γραμμής (120 Hz για κινητήρες 60 Hz), ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις
• Συμπτώματα: Δόνηση πλαισίου πολύ υψηλότερη από τη δόνηση του ρουλεμάν· ακουστός βουητός ή βόμβος
• Αυστηρότητα: Μπορεί να υπάρχει 5-10 φορές υψηλότερη δόνηση στο πλαίσιο από ό,τι στα ρουλεμάν

Περιβλήματα ανεμιστήρα και φυσητήρα

• Φυσικές συχνότητες: 20-200 Hz για τυπικούς βιομηχανικούς ανεμιστήρες
• Διέγερση: Συχνότητα διέλευσης λεπίδας (αριθμός λεπίδων × Σ.Α.Λ.)
• Συμπτώματα: Τα πάνελ του περιβλήματος δονούνται έντονα· δυνατός αεροδυναμικός θόρυβος
• Χαρακτηριστικός: Μπορεί να εμφανιστεί μόνο σε συγκεκριμένες ταχύτητες ή συνθήκες ροής

Περιβλήματα αντλίας

• Φυσικές συχνότητες: 30-300 Hz ανάλογα με το σχεδιασμό του περιβλήματος
• Διέγερση: Συχνότητα διέλευσης πτερυγίων, υδραυλικοί παλμοί
• Συμπτώματα: Δόνηση περιβλήματος, θόρυβος, πιθανότητα ρωγμών κόπωσης
• Υδραυλική σύζευξη: Το περίβλημα γεμάτο με υγρό μπορεί να συνδέσει τους κραδασμούς του ρότορα και του περιβλήματος

Περιβλήματα κιβωτίου ταχυτήτων

• Διέγερση συχνότητας πλέγματος γραναζιών
• Οι φυσικές συχνότητες πλαισίου συχνά επικαλύπτονται με τις συχνότητες πλέγματος
• Χαρακτηριστικό δυνατό σφύριγμα του γραναζιού όταν συντονίζεται

Υπογραφή και ανίχνευση κραδασμών

Χαρακτηριστικά συμπτώματα

• Εξαρτάται από την τοποθεσία: Οι κραδασμοί ποικίλλουν δραματικά σε όλη την επιφάνεια του πλαισίου (κοινές διαφορές 10×)
• Ρουλεμάν έναντι Πλαισίου: Δόνηση πλαισίου >> δόνηση ρουλεμάν (μπορεί να είναι 3-10×)
• Συγκεκριμένη συχνότητα: Μόνο σε συχνότητα συντονισμού. Οι άλλες συχνότητες είναι κανονικές.
• Ευαισθησία ταχύτητας: Σοβαρή σε στενό εύρος ταχύτητας (±10-20% ταχύτητας συντονισμού)
• Οπτική κίνηση: Η κίνηση του πλαισίου είναι συχνά ορατή με γυμνό μάτι

Διαγνωστικές εξετάσεις

Δοκιμή πρόσκρουσης (χτύπημα)

• Πλαίσιο κρούσης με λαστιχένιο σφυρί ή σφυρί με όργανα
• Μετρήστε την απόκριση με επιταχυνσιόμετρο
• Προσδιορίστε τις φυσικές συχνότητες πλαισίου από τις κορυφές στην απόκριση συχνότητας
• Συγκρίνετε με τις συχνότητες λειτουργίας (1×, 2×, διέλευση λεπίδας, κ.λπ.)

Έρευνα για το Roving Accelerometer

• Μετρήστε τους κραδασμούς σε πολλά σημεία του πλαισίου κατά τη λειτουργία
• Δημιουργήστε χάρτη δονήσεων που να δείχνει τις περιοχές υψηλής και χαμηλής δόνησης
• Το μοτίβο αποκαλύπτει το σχήμα της λειτουργίας (κάμψη, στρίψιμο, κάμψη του πάνελ)
• Αναγνωρίζει αντικόμβους (μέγιστη κίνηση) και κόμβους (ελάχιστη κίνηση)

Μέτρηση Συνάρτησης Μεταφοράς

• Μέτρηση συνοχής μεταξύ της δόνησης του ρουλεμάν (είσοδος) και της δόνησης του πλαισίου (έξοδος)
• Η υψηλή συνοχή σε συγκεκριμένη συχνότητα επιβεβαιώνει τον συντονισμό
• Η συνάρτηση μεταφοράς δείχνει τον συντελεστή ενίσχυσης

Λύσεις και μετριασμός

Τροποποιήσεις σκλήρυνσης

Προσθέστε δομικές νευρώσεις ή ενισχυτικά στοιχεία

• Αυξήστε την ακαμψία κάμψης του πλαισίου
• Αυξάνει τις φυσικές συχνότητες πάνω από το εύρος διέγερσης
• Σχετικά οικονομικό και αποτελεσματικό
• Μπορεί να τοποθετηθεί εκ των υστέρων σε υπάρχοντα εξοπλισμό

Αύξηση του πάχους του υλικού

• Πυκνώστε τους τοίχους ή τα πάνελ του πλαισίου
• Αυξάνει σημαντικά την ακαμψία και τη συχνότητα
• Ενδέχεται να απαιτηθεί τροποποίηση σχεδιασμού και νέες χυτεύσεις/κατασκευές

Δομικοί Δεσμοί και Ενίσχυση

• Συνδέστε τις αντίθετες πλευρές του πλαισίου για να αποφύγετε την κάμψη
• Η εγκάρσια ενίσχυση αυξάνει τη στρεπτική ακαμψία
• Μπορεί να προστεθεί εξωτερικά χωρίς εσωτερικές τροποποιήσεις

Προσθήκη μάζας

• Χαμηλότερη Φυσική Συχνότητα: Προσθέστε μάζα για να μειώσετε τη συχνότητα κάτω από το εύρος διέγερσης
• Στρατηγική Τοποθέτηση: Προσθέστε μάζα στις θέσεις των αντικόμβων για μέγιστο αποτέλεσμα
• Συντονισμένη Λειτουργία: Προσεκτικά υπολογισμένη προσθήκη μάζας για συγκεκριμένη λειτουργία αλλαγής ταχυτήτων
• Αντιστάθμισμα: Αυξημένο βάρος, μπορεί να μην είναι επιθυμητό για όλες τις εφαρμογές

Θεραπείες απόσβεσης

Περιορισμένη Απόσβεση Στρώσης

• Ιξωδοελαστικό υλικό τοποθετημένο ανάμεσα σε μεταλλικά στρώματα
• Εφαρμόζεται σε μεγάλες επίπεδες επιφάνειες (πάνελ, καλύμματα)
• Μειώνει το πλάτος της κορυφής συντονισμού κατά 50-80%
• Αποτελεσματικό σε εύρος 20-500 Hz

Ελεύθερη απόσβεση στρώσεων

• Υλικό απόσβεσης συνδεδεμένο απευθείας στην δονούμενη επιφάνεια
• Απλούστερο από το περιορισμένο επίπεδο αλλά λιγότερο αποτελεσματικό
• Κατάλληλο για εφαρμογές με περιορισμένη προσβασιμότητα

Λειτουργικές Αλλαγές

• Αλλαγή ταχύτητας: Λειτουργήστε σε ταχύτητα όπου δεν υπάρχει συντονισμός
• Μειώστε την καταναγκαστική άσκηση: Βελτίωση ισορροπίας, ευθυγράμμιση για μείωση του πλάτους διέγερσης
• Αλλαγές Διαδικασίας: Αλλάξτε τη ροή, την πίεση ή το φορτίο για να μετατοπίσετε τις συχνότητες διέγερσης

Πρόληψη στο Σχεδιασμό

Αρχές Σχεδιασμού

• Επαρκής ακαμψία: Πλαίσιο σχεδιασμού με φυσικές συχνότητες > 2× υψηλότερη συχνότητα διέγερσης
• Μαζική Κατανομή: Αποφύγετε τις συγκεντρωμένες μάζες που δημιουργούν λειτουργίες χαμηλής συχνότητας
• Ραβδώσεις και Ενίσχυση: Ενσωματώστε χαρακτηριστικά ακαμψίας από την αρχή
• Ανάλυση Τροποποίησης: FEA κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού για την πρόβλεψη και βελτιστοποίηση των φυσικών συχνοτήτων

Επαλήθευση Σχεδιασμού

• Δοκιμή πρωτοτύπου με ανάλυση κρούσης
• Μέτρηση σχήματος παραμόρφωσης λειτουργίας στις πρώτες μονάδες
• Τροποποίηση σχεδιασμού πριν από την παραγωγή εάν εντοπιστούν συντονισμοί

Παράδειγμα περίπτωσης

Κατάσταση: Κινητήρας 75 HP που κινεί φυγοκεντρικό ανεμιστήρα, υπερβολικός θόρυβος και κραδασμοί

• Συμπτώματα: Δόνηση πλαισίου κινητήρα 12 mm/s· μόνο δόνηση ρουλεμάν 2,5 mm/s
• Συχνότητα: 120 Hz (2× συχνότητα γραμμής για κινητήρα 60 Hz)
• Δοκιμή πρόσκρουσης: Αποκαλύφθηκε φυσική συχνότητα πλαισίου στα 118 Hz
• Βασική αιτία: Πλαίσιο που συντονίζεται σε ηλεκτρομαγνητική συχνότητα εξαναγκασμού
• Λύση: Προστέθηκαν τέσσερις γωνιακές σιδερένιες γωνίες που συνδέουν τα πόδια του κινητήρα με τα ακραία κουδούνια
• Αποτέλεσμα: Η φυσική συχνότητα του πλαισίου μετατοπίστηκε στα 165 Hz, η δόνηση μειώθηκε στα 3,2 mm/s
• Κόστος: $200 σε υλικά έναντι $8.000 για αντικατάσταση κινητήρα

Ο συντονισμός πλαισίου είναι ένα συνηθισμένο αλλά συχνά λανθασμένα διαγνωσμένο πρόβλημα κραδασμών. Η αναγνώριση των χαρακτηριστικών συμπτωμάτων (υψηλή δόνηση πλαισίου σε σχέση με τη δόνηση των ρουλεμάν, ειδική για τη συχνότητα, εξαρτώμενη από την τοποθεσία) και η εφαρμογή κατάλληλων διαγνωστικών τεχνικών (δοκιμές κρούσης, ανάλυση ODS) επιτρέπει στοχευμένες λύσεις που μπορούν να μειώσουν δραματικά τους κραδασμούς με μέτριο κόστος.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο