Õlikeerise mõistmine

Definitsioon: Mis on õlikeeris?

Õli keerlemine on teatud tüüpi iseärastuv ebastabiilne vibratsioon, mis esineb vedelikukilelaagritega (šabloonilaagritega) varustatud masinates, näiteks suurtes turbiinides, kompressorites ja pumpades. See on vedeliku poolt esilekutsutud ebastabiilsuse vorm, kus võlli toetav õlikile hakkab võlli laagrivahe ümber edasiliikumise teel ringliikumisega suruma. See "keerise" liikumine on subsünkroonne vibratsioon, mis tähendab, et see esineb sagedusel, mis on madalam masina töökiirusest (1X).

Õlikeerise omadused

Õlipööril on vibratsiooniandmetes mitu erinevat ja tuvastatavat omadust:

• Sagedus: Kõige silmapaistvam omadus on suure amplituudiga vibratsioonitipp sagedusel, mis on veidi alla poole sõidukiirusest, tavaliselt vahemikus 0,4X ja 0,48X (st võlli pöörlemiskiiruse 40% kuni 48%). Näiteks masinas, mis töötab kiirusel 3000 p/min (50 Hz), tekiks õlikeerise umbes kiirusel 1200–1440 p/min (20–24 Hz).
• Suund: Vibratsioon on peamiselt radiaalne (horisontaalne ja vertikaalne) ning sageli väga suunatud.
• Orbiidi graafik: XY-lähedussondide orbiidigraafikul vaadatuna paistab õlikeeris suure, ettepoole pretsesseeriva ja sageli moonutatud (mitteringikujulise) orbiidina, millel on üks täpselt määratletud sisemine silmus.
• Käitumine: Õlikeerise teke ei ole seotud kindla kiirusega. Kui masina kiirust suurendatakse, suureneb ka keerise sagedus, säilitades alati oma iseloomuliku suhte ~0,4X – 0,48X uuest töökiirusest. See on peamine erinevus struktuursest resonantsist, mis esineb fikseeritud sagedusel olenemata võlli kiirusest.

Mehhanism: kuidas õli keerlemine tekib?

Õlikeerise põhjustab hüdrodünaamilise õlikiilu dünaamika, mis toetab võlli liuglaagris. Normaalse töö korral lohistab pöörlev võll õli kiilukujulise pilu sisse, tekitades rõhuvälja, mis tõstab ja toetab võlli. Võll ei asu laagri keskel, vaid on veidi nihutatud.

Selles kiilus olev õli ringleb laagri ümber umbes poole võlli kiirusest. Kui laager on kergelt koormatud või sellel on liiga suur kliirens, võivad stabiliseerivad jõud olla nõrgad. Väike häiring võib põhjustada võlli "kinnipüüdmise" ringleva õlifilmi poolt, mis seejärel hakkab võlli laagri ümber ringikujuliselt suruma. See tekitab iseenesest püsiva vibratsiooni, mis võib kasvada väga suure amplituudiga, mida sageli piirab ainult laagri kliirens ise (st võll hakkab laagrit lööma).

Õlivahutamine: raskem vorm

Kui masina kiirus suureneb punktini, kus õli keerlemise sagedus (~0,4X – 0,48X) langeb kokku ühe rootori loomuliku sagedusega (a kriitiline kiirus), muutub seisund palju raskemaks. Seda nimetatakse õlivahust.

• Lukustatud sagedus: Vibratsioon "lukustub" rootori loomulikule sagedusele ega suurene masina kiiruse suurenedes enam.
• Suur amplituud: Resonantne seisund põhjustab vibratsiooni amplituudi äärmiselt kõrgeks ja sageli hävitavaks muutumise.
• Oht: Õlivaigistus on väga ohtlik ja ebastabiilne seisund, mis võib põhjustada masina katastroofilise rikke.

Levinumad põhjused ja lahendused

• Põhjused: Kergelt koormatud laagrid, liigne laagrite kliirens, vale õli viskoossus (liiga madal), kõrge õlirõhk või masina konstruktsioon, mis seab kriitiliseks kiiruseks umbes kaks korda suurema kiiruse kui töökiirus.

– Lahendused: Lahenduste eesmärk on ebastabiilse õlifilmi häirimine. See võib hõlmata laagri koormuse suurendamist, õli viskoossuse muutmist või laagrite ümberkujundamist keerlemisvastaste omadustega (nt sidrunikujulised, survepaisu- või kaldlaagrid).

← Tagasi põhiindeksi juurde