Mis on sundvibratsioon? Välise ergutuse reaktsioon • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on sundvibratsioon? Välise ergutuse reaktsioon • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on sundvibratsioon? Välise ergastuse reaktsioon

Avaldanud admin saidil

Sundvibratsiooni mõistmine

Definitsioon: Mis on sundvibratsioon?

Sundvibratsioon on võnkuv liikumine, mille põhjustab mehaanilisele süsteemile rakendatud väline perioodiline jõud. Vibratsioon tekib rakendatud jõu sagedusel (sundisagedus) ning amplituud on proportsionaalne sundfunktsiooni suurusega ja pöördvõrdeline süsteemi liikumistakistusega sellel sagedusel. Enamik vibratsioon Pöörlevates masinates on tegemist sundvibratsiooniga, mille tavaliste sundvibratsiooniallikate hulka kuuluvad tasakaalutus (pöörlev tsentrifugaaljõud), joondusviga (sidestusjõud) ja aerodünaamilised/hüdraulilised pulsatsioonid.

Sundvibratsioon erineb põhimõtteliselt iseärast vibratsiooni (kus süsteem tekitab oma püsiva võnkumise) ja vaba vibratsiooni (mööduv reaktsioon pärast impulssi). Sundvibratsiooni põhimõtete mõistmine on oluline, sest see selgitab, kuidas vibratsiooni amplituud on seotud rikke raskusastmega ja kuidas vibratsiooni saab kontrollida sundi vähendamise või süsteemi reaktsiooni muutmise abil.

Sundvibratsiooni omadused

Sageduse sobitamine

  • Vibratsioonisagedus võrdub sundsagedusega
  • Kui sunditakse sagedusel 30 Hz, siis vibratsioon on 30 Hz
  • Erinevalt iseenesest ergastunud vibratsioonist, mis esineb loomulikul sagedusel
  • Ennustatav sagedus, mis põhineb sundival allikal

Amplituudi proportsionaalsus

  • Vibratsiooni amplituud on proportsionaalne sundiva jõu suurusega
  • Kahekordne jõud → kahekordne vibratsioon (lineaarne süsteem)
  • Eemaldage sundimine → vibratsioon peatub
  • Jõu vähendamise abil juhitav

Faasi suhe

  • Kindel faas jõu ja reaktsiooni vaheline seos
  • Faas sõltub sagedusest loomuliku sageduse suhtes
  • Resonantsi all: vibratsioon jõuga samas faasis
  • Resonantsi ajal: 90° faasinihe
  • Resonantsi kohal: 180° faasinihe

Stabiilsus

  • Süsteem on stabiilne – vibratsioon on piiratud
  • Ei kasva ilma piirideta
  • Amplituudi piiravad sundimine ja süsteemi reaktsioon
  • Kontrast ebastabiilse iseenesest ergastunud vibratsiooniga

Masinate tavalised sundfunktsioonid

1. Tasakaalutus (1× sundimine)

  • Jõud: Massi ekstsentrilisusest tulenev pöörlev tsentrifugaaljõud
  • Sagedus: Üks kord pöörde kohta (1 × võlli kiirus)
  • Suurusjärk: F = m × r × ω² (võrdeline kiiruse ruuduga)
  • Kõige levinumad: Enamiku pöörlevate seadmete peamine vibratsiooniallikas

2. Joondumatus (2× sundimine)

  • Jõud: Nurk-/paralleelnihkest tulenevad sidestusjõud
  • Sagedus: Kaks korda pöörde kohta (2 × võlli kiirus)
  • Iseloomulik: Suur aksiaalne komponent

3. Aerodünaamiline/hüdrauliline (laba/tiiva läbimine)

  • Jõud: Rõhu pulsatsioonid laba ja staatori vastastikmõjust
  • Sagedus: Terade arv × võlli kiirus
  • Näited: Ventilaatorid, pumbad, kompressorid

4. Hammasratta võrgusilma jõud

  • Jõud: Hammaste haardumine, mis tekitab perioodilise koormuse
  • Sagedus: Hammaste arv × võlli kiirus
  • Suurusjärk: Seotud edastatud pöördemomendi ja hamba kvaliteediga

5. Elektromagnetilised jõud

  • Jõud: Magnetvälja pulsatsioonid mootorites/generaatorites
  • Sagedus: 2 × liinisagedus (120/100 Hz)
  • Sõltumatu: Mehaanilisest kiirusest (asünkroonne sund)

Vastus sundimisele: süsteemi käitumine

Alla loomuliku sageduse (jäikuse kontrolli all)

  • Vibratsiooni amplituud ≈ Jõud / Jäikus
  • Vastus samas faasis sundimisega
  • Kiirusest sõltuvate jõudude amplituud suureneb kiirusega
  • Enamiku jäikade rootorite tüüpiline tööpiirkond

Omavõnkesagedusel (resonants)

  • Vibratsiooni amplituud ≈ Jõud / (summutus × omavõnkesagedus)
  • Q-teguriga võimendatud amplituud (tavaliselt 10–50×)
  • 90° faasinihe
  • Väikesed jõud tekitavad suurt vibratsiooni
  • Summutus on ainus piirav tegur

Omavõrra sagedusest kõrgemal (massikontrollitud)

  • Vibratsiooni amplituud ≈ Jõud / (mass × sagedus²)
  • 180° faasinihe (vibratsioon jõu suunale vastupidises suunas)
  • Amplituud väheneb sageduse suurenedes
  • Paindlike rootorite tööpiirkond kriitilistel kiirustel üleval

Sundvibratsioon vs. muud tüübid

Sundvibratsioon vs. vabavibratsioon

  • Sunnitud: Pidev sundimine, püsiv vibratsioon, sundimissagedusel
  • Tasuta: Impulssreaktsioon, vibratsioon sumbub loomulikul sagedusel
  • Näide: Tõmbetest tekitab vaba vibratsiooni; töötav masin tekitab sunnitud vibratsiooni

Sundvibratsioon vs. iseergastuv vibratsioon

  • Sunnitud: Väline jõud, amplituud proportsionaalne jõuga, stabiilne
  • Enesearmastus: Sisemine energiaallikas, amplituud piiratud mittelineaarsusega, ebastabiilne
  • Näited: Tasakaalutus on sunnitud; õli keeris on enesest elevil

Kontroll ja leevendamine

Vähendage sundimist

  • Tasakaalustamine: Vähendab otseselt tasakaalustamatuse sundi
  • Kohanemine: Vähendab joondusvigadest tingitud jõude
  • Remondivead: Parandage jõude tekitavaid mehaanilisi probleeme
  • Kõige efektiivsem: Kõrvaldage või minimeerige sundiv allikas

Süsteemi vastuse muutmine

  • Jäikuse muutus: Nihutage loomulikke sagedusi sundivatest sagedustest eemale
  • Lisa summutus: Vähendage resonantsi võimendamist
  • Muutke massi: Muuda loomulikke sagedusi
  • Isolatsioon: Vähendage jõuülekannet konstruktsioonile

Vältige resonantsi

  • Veenduge, et sundsagedused ei vasta loomulikele sagedustele
  • Eraldusvaru tavaliselt ±20-30%
  • Projekteerimisfaasi analüüs kontrollimiseks
  • Kiirusepiirangud, kui resonants on vältimatu

Praktiline tähtsus

Enamik masinate vibratsioonist on sunnitud

  • Tasakaalutus, joondusviga, hammasrataste haakumine – kõik sunnitud vibratsioon
  • Ennustatav ja kontrollitav sundiva vähendamise kaudu
  • Standardsed hooldustoimingud (tasakaalustamine, joondamine) aadresside sundimine

Diagnostiline lähenemine

  • Spektri sundiva sageduse tuvastamine
  • Sobita teadaolevate sundivate allikatega (1×, 2×, hammasrataste ühendus jne)
  • Diagnoosige sundimise allikat
  • Vähendage sundimist sobiva hoolduse abil

Sundvibratsioon on pöörlevate masinate põhiline vibratsioonitüüp, mis tekib süsteemile mõjuvate väliste perioodiliste jõudude tõttu. Sundvibratsiooni põhimõtete – sageduse sobitamine, amplituudi proportsionaalsus ja reageerimisomadused – mõistmine võimaldab vibratsiooniallikaid õigesti diagnoosida, võtta asjakohaseid parandusmeetmeid (vähendada sundi või muuta reageerimist) ja kavandada strateegiaid, mis minimeerivad vibratsiooni sundi vähendamise ja resonantsi vältimise kaudu.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp