Mis on interferentsidiagramm? Kriitilise kiiruse kaardistamine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on interferentsidiagramm? Kriitilise kiiruse kaardistamine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on interferentsiagramm? Kriitilise kiiruse kaardistamine

Avaldanud admin saidil

Interferentsiskeemide mõistmine

Definitsioon: Mis on interferentsiagramm?

Üks interferentsdiagramm on graafiline tööriist, mida kasutatakse rootori dünaamika et tuvastada pöörlemiskiiruse vahemikke, kus ergastussagedused "häirivad" (sobivad) süsteemi loomulikud sagedused, luues tingimused resonants. Mõiste “interferents” viitab problemaatilisele interaktsioonile sundiva sageduse (alates tasakaalutus, labade läbimine või muud allikad) ja loomulik sagedus, mis võib põhjustada liigset vibratsioon.

Kuigi see on tihedalt seotud Campbelli diagramm, keskendub interferentsiagramm sageli just selliste ristumispunktide (interferentsi) ja nendega seotud kiirusvööndite esiletõstmisele, mida tuleks töötamise ajal vältida või kiiresti läbida.

Seos Campbelli diagrammidega

Praktikas kasutatakse termineid “interferentsdiagramm” ja “Campbelli diagramm” sageli sünonüümidena, kuna need kuvavad sarnast teavet. Siiski on olemas ka peeneid erinevusi:

Campbelli diagrammi rõhuasetus

  • Näitab täielikku pilti sellest, kuidas loomulikud sagedused kiirusega varieeruvad
  • Kuvab loomulikke sageduskõveraid kiiruse pidevate funktsioonidena
  • Kasutatakse peamiselt rootori dünaamilise analüüsi ja projekteerimise põhjalikuks tegemiseks

Interferentsi diagrammi rõhuasetus

  • Keskendub konkreetsetele probleemsetele piirkondadele – ristumiskohtadele
  • Sisaldab kriitiliste kiiruste ümber sageli varjutatud "keelatud tsoone"
  • Keskendutakse rohkem operatiivsele tegevusele, rõhutades välditavaid kiirusvahemikke
  • Võib sisaldada lisaks tasakaalustamatusele mitut ergastusallikat

Interferentsiagrammi konstrueerimine

Interferentsiagramm on konstrueeritud sarnaselt Campbelli diagrammiga, kuid täiendava operatiivse kontekstiga:

Põhielemendid

  • Horisontaaltelg: Pöörlemiskiirus (RPM või Hz)
  • Vertikaalne telg: Ergastus või loomulik sagedus (Hz või CPM)
  • Looduslikud sagedusjooned: Näitab, kuidas süsteemi loomulikud sagedused kiirusega muutuvad
  • Ergastusjärjekorra read: Diagonaaljooned 1X, 2X, 3X ja muude ergastusallikate jaoks

Täiendavad omadused

  • Esiletõstetud ristumispunktid: Kriitilised kiirused on selgelt tähistatud sümbolite või märkustega
  • Keelatud kiirustsoonid: Iga kriitilise kiiruse ümber olevad varjutatud ribad näitavad vahemikke, mida tuleks vältida
  • Töökiiruse vahemik: Selgelt tähistatud, sageli vertikaalse riba või esiletõstetud piirkonnana
  • Kiire läbimise tsoonid: Kiirusvahemikud, mis tuleb käivitamise/seiskamise ajal kiiresti läbida
  • Mitmed ergastusallikad: Labade läbimissageduse, hammasrataste hambumissageduse ja laagrite defektide sageduste jooned

Häirete tüübid

Interferentsiagramm suudab tuvastada erinevat tüüpi problemaatilisi interaktsioone:

1. Sünkroonne interferents (1X)

Kõige levinum tüüp, kus üks kord pöörde kohta esinevad tasakaalutusjõud langevad kokku loomuliku sagedusega. See on klassikaline kriitiline kiirus seisund.

2. Harmooniline interferents (2X, 3X jne)

Jooksukiiruse kõrgemad harmoonilised võivad samuti resonantse ergutada. Levinud allikate hulka kuuluvad:

  • 2 korda: Alates joondusviga, mehaaniline lõtvus või asümmeetriline jäikus
  • 3x, 4x: Hammasrataste hammaskontaktidest, mitmeharulistest laagritest või konstruktsiooni asümmeetriast

3. Laba/laba möödumise interferents

Turbomasinate puhul võib labade läbimissagedus (labade arv × p/min) ergutada struktuurseid mooduseid. Interferentsiagramm näitab, kus labade läbimissageduse jooned ristuvad loomulike sagedustega.

4. Subsünkroonne interferents

Sellised nähtused nagu õli keeris (tavaliselt 0,43X–0,48X) võivad tekitada subsünkroonseid häireid, mida tuleb tuvastada ja hallata.

5. Löögisageduse interferents

Seotud süsteemides või mitme pöörleva elemendiga süsteemides võivad väikestest kiiruseerinevustest tulenevad lööksagedused tekitada interferentsi.

Praktiline kasutamine masinaehituses

Projekteerimisfaasi rakendused

  1. Kriitilise kiiruse vältimine: Veenduge, et töökiiruse vahemik ei kattuks häiretsoonidega
  2. Eraldusmarginaali kontrollimine: Kinnitage kõigi kriitiliste kiiruste ümber piisavad marginaalid (tavaliselt ±15% kuni ±30%)
  3. Ergutusallika haldamine: Kui häireid ei ole võimalik vältida, vähendage ergastusallika amplituudi (parandage tasakaalu, vähendage joondamata joondumist jne).
  4. Summutusnõuded: Tuvastage, kus on täiustatud summutamine on vajalik resonantse vibratsiooni kontrollimiseks

Modifitseerimine ja tõrkeotsing

Kui olemasolevatel masinatel esineb vibratsiooniprobleeme, aitavad interferentsiagrammid:

  • Tehke kindlaks, kas probleem on tingitud kriitilisele kiirusele liiga lähedal töötamisest
  • Hinnake kavandatud modifikatsioone (laagrite muudatused, lisatud mass, jäikuse muudatused)
  • Kiiruse muutuste või muutuva kiirusega töötamise mõjude ennustamine
  • Tehke kindlaks, kas probleem on tingitud ootamatust erutusallikast

Keelatud kiirusalade kehtestamine

Häirediagrammide põhifunktsioon on keelatud või piiratud kiirusega tsoonide määratlemine:

Tsooni laiuse määramine

Keelatud tsooni laius sõltub mitmest tegurist:

  • Süsteemi summutus: Madal summutus nõuab laiemaid tsoone; kõrge summutus võimaldab kitsamaid tsoone
  • Ergastusamplituud: Tugevad erutusallikad vajavad laiemaid vältimisvööndeid
  • Operatiivsed tagajärjed: Kriitiliste seadmete puhul võib olla vajalik konservatiivsem (laiem) tsoon
  • Tüüpilised väärtused: ±15% hästi summutatud süsteemide puhul, ±20–30% halvasti summutatud süsteemide puhul

Tööprotseduurid

Häirete skeemi põhjal kehtestatakse tööprotseduurid:

  • Pidev töö lubatud: Kiirusvahemikud ilma häireteta
  • Vajalik kiire läbimine: Keelatud tsoonid, millest tuleb käivitamise/seiskamise ajal kiiresti läbida
  • Absoluutselt keelatud: Tugevad resonantsitsoonid, kus töötamine pole kunagi lubatud

Näide: turbiini interferentsi diagramm

Mõelge auruturbiinile, millel on järgmised omadused:

  • Töökiirus: 3000 p/min (50 Hz)
  • Esimene kriitiline kiirus: 2400 p/min (40 Hz)
  • Teine kriitiline kiirus: 4200 p/min (70 Hz)
  • Terade arv: 60
  • Tera läbimissagedus 3000 p/min juures: 60 × 50 Hz = 3000 Hz

Interferentsi diagramm näitab:

  • 1X Joon läbib esimest loomulikku sagedust: Kriitiline kiirus 2400 p/min juures – keelatud tsoon: 2040–2760 p/min (±15%)
  • 1X liin läbib teist loomulikku sagedust: Kriitiline kiirus 4200 p/min juures – pole probleemiks, kuna töökiirus on tunduvalt alla
  • Töökiirus (3000 p/min): Ohutult kahe kriitilise kiiruse vahel heade eraldusmarginaalidega
  • Tera läbimise sagedus: 3000 Hz juures ei esine tööpiirkonnas struktuuriliste moodide häirimist

Tegevusjuhised:

  • Käivitamise ajal kiirendab see vahemikku 2040–2760 p/min vähem kui 30 sekundiga
  • Pidev töötamine vahemikus 2800–3200 p/min on vastuvõetav
  • Ärge proovige pidevalt töötada pöörlemissagedusel 2040–2760 p/min.

Täiustatud kaalutlused

Temperatuuri mõjud

Mõned interferentsiagrammid sisaldavad mitut kõverat, mis näitavad, kuidas loomulikud sagedused temperatuurimuutustega nihkuvad (soojuslik kasv mõjutab jäikust ja laagri omadusi). Kriitilised kiirused võivad masina soojenedes muutuda.

Koormuse mõjud

Masinate puhul, mille puhul protsessikoormus mõjutab oluliselt laagri jäikust või rootori läbipaindet, võivad interferentsiagrammid näidata erinevate koormustingimuste jaoks kõverate perekondi.

Seotud süsteemid

Kui mitu rootorit on ühendatud (mootor-pumba komplektid, turbiin-generaatori komplektid), peab interferentsiagramm arvestama ühendatud väände- ja külgmistega, mis võivad tekitada täiendavaid kriitilisi kiirusi.

Interferentsiskeemi loomine

Analüütilistest mudelitest

  1. Rootori-laagrisüsteemi lõplike elementide mudeli väljatöötamine
  2. Arvutage loomulikke sagedusi mitmel kiirusel
  3. Joonesta loomuliku sageduse kõverad kiiruse suhtes
  4. Kattuvad ergastusjärjekorra read (1X, 2X, labade läbimine jne)
  5. Märkige ristumiskohad ja kehtestage keelatud tsoonid
  6. Märkige töökiiruse vahemik ja protseduurid

Eksperimentaalsetest andmetest

  1. Tehke käivitus- ja mahajooksutestid vibratsiooni jälgimisega
  2. Genereeri juga krundid või Bode'i graafikud
  3. Kriitiliste kiiruste asukohtade tuvastamine amplituudipiikide ja faasinihete põhjal
  4. Loo interferentsiagramm, mis tähistab täheldatud kriitilisi kiirusi
  5. Mõõdetud vibratsioonitasemete põhjal empiiriliste keelatud tsoonide loomine

Eelised tegevusele ja hooldusele

Häirete diagrammid pakuvad masinaoperaatoritele ja hoolduspersonalile väärtuslikke juhiseid:

  • Selged tööpiirangud: Ohutute ja ohtlike kiirusvahemike visuaalne näitamine
  • Käivitamise/seiskamise protseduurid: Tuvastab kiirused, mida kiiresti läbida
  • Muutuva kiirusega töötamine: Määrab reguleeritava kiirusega ajamite vastuvõetavad kiirusvahemikud
  • Veaotsingu tööriist: Aitab diagnoosida, kas vibratsiooniprobleemid on kiirusega seotud
  • Muudatuste planeerimine: Näitab kavandatud muudatuste mõju enne rakendamist
  • Treeningabi: Hariduslik vahend masinate dünaamilise käitumise mõistmiseks

Kriitiliste pöörlevate masinate puhul on interferentsdiagramm oluline dokument, mis peaks olema operaatoritele, hooldustehnikutele ja inseneripersonalile kättesaadav, tagades, et kõik mõistavad masina dünaamilisi omadusi ja käitavad seda ohututes kiirusvahemikes.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp