Subsünkroonse ja sünkroonse vibratsiooni selgitus

Definitsioon: Mis on sünkroonne vibratsioon?

Sünkroonne vibratsioon on igasugune vibratsioon, mis esineb sagedusel, mis on masina peamise pöörlemiskiiruse täisarvuline kordne. See on võlli pöörlemisega "sünkroonis". See on masinate puhul kõige levinum vibratsioonikategooria.

• Täpselt töökiirusel (1x) toimuv vibratsioon on sünkroonne.
• Kahekordsel (2x), kolmekordsel (3x) jne kiirusel tekkivad vibratsioonid on samuti sünkroonsed vibratsioonid, mida sageli nimetatakse kiiruse "harmoonilisteks".

Valdav enamus tavalistest masinavigade esinemistest, näiteks tasakaalutus, joondusvigaja mehaaniline lõtvus, kõik avalduvad sünkroonse vibratsioonina. Näiteks tasakaalustamatusest tingitud vibratsioon on alati 1x p/min, jälgides ideaalselt kõiki masina kiiruse muutusi.

Definitsioon: Mis on subsünkroonne vibratsioon?

Subsünkroonne vibratsioon on igasugune vibratsioon, mis esineb sagedusel, mis on *väiksem* kui rootori primaarne pöörlemiskiirus (1x). Eesliide „sub-” tähendab „alla”. Märkimisväärse subsünkroonse vibratsiooni olemasolu on sageli tõsine hoiatusmärk, kuna selle põhjustavad tavaliselt isetõrjuvad, ebastabiilsed rootori dünaamilised nähtused, mitte lihtsad mehaanilised vead. Erinevalt sünkroonsest vibratsioonist tekitab subsünkroonse vibratsiooni sundfunktsiooni rootori enda liikumine.

Subsünkroonse vibratsiooni levinumad põhjused

Subsünkroonsed vibratsioonid on suureks probleemiks vedelikkilelaagritega varustatud kiirete turbomahtide puhul.

1. Õlikeeris

See on kõige levinum subsünkroonse ebastabiilsuse vorm. See tekib kilelaagrites, kui võlli toetav hüdrodünaamiline õlikile hakkab laagri ümber "pekslema", lükates võlli sellest ette. See tekitab selge vibratsiooni sagedusega umbes 0,42–0,48 korda suurem jooksukiirus (0,42x – 0,48x)Õlikeerise teke sõltub sageli koormusest ja temperatuurist ning võib tekkida või kaduda masina tingimuste muutudes.

2. Õlivahu

Õlipiits on õlikeerise tõsisem ja ohtlikum vorm. See tekib siis, kui õlikeerise sagedus langeb kokku rootori esimese omavõnkesagedusega (kriitiline kiirus) ja "lukustub" selle külge. Sellisel juhul võib subsünkroonse vibratsiooni amplituud kasvada väga suureks ja ei kao kiiruse suurenemisega. Tegelikult jääb vibratsioon rootori kriitilise kiiruse sagedusele isegi siis, kui masin edasi kiirendab. Õlipiits on väga hävitav seisund, mis nõuab masina viivitamatut seiskamist.

3. Rootori ja staatori hõõrdumine

Rootori ja statsionaarse osa vaheline hõõrdumine võib mõnikord põhjustada subsünkroonset vibratsiooni. See toimub sageli täisarvuliste murdosade korral töökiirusest, näiteks 0,5x0,5x komponent on klassikaline märk hõõrdumisest, mis "põrkab" rootorit iga kahe pöörde järel.

Kuidas neid FFT-spektris eristada

Nende komponentide tuvastamine FFT-spektris on lihtne:

• Sünkroonsed piigid: Otsi 1x RPM tippu (töökiirust) ja kõiki tippe, mis langevad täpsetele täisarvulistele kordsetele (2x, 3x jne).
• Subsünkroonsed tipud: Otsi olulisi tippe, mis ilmuvad sagedusteljel *enne* 1x RPM tippu. Tipp umbes 45% juures töökiirusel on klassikaline märk õli keerlemisest.

Miks on see eristamine kriitiline

Sünkroonse ja subsünkroonse vibratsiooni eristamine on diagnostika seisukohalt ülioluline:

• Sünkroonsed probleemid (nagu tasakaalutus) on „sundvibratsioonid“. Neid saab sageli korrigeerida mehaaniliste kohandustega, näiteks tasakaalustamise või joondamisega.
• Subsünkroonsed probleemid (nagu õlipiits) on „isetekkelised vibratsioonid” või ebastabiilsused. Need viitavad rootori-laagrisüsteemi põhikonstruktsiooni või seisukorra probleemile ja neid ei saa tasakaalustamisega parandada. Lahendus võib hõlmata laagri konstruktsiooni muutmist, õli temperatuuri või rõhu muutmist või rootori ümberkujundamist.

Sel põhjusel peetakse suure amplituudiga subsünkroonset tippu üldiselt tõsisemaks häireseisundiks kui suure amplituudiga sünkroonset tippu.

← Tagasi põhiindeksi juurde