Mis on struktuuriline resonants? Tugisüsteemi vibratsioon • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on struktuuriline resonants? Tugisüsteemi vibratsioon • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on struktuuriline resonants? Tugisüsteemi vibratsioon

Avaldanud admin saidil

Struktuurilise resonantsi mõistmine

Definitsioon: Mis on struktuuriresonants?

Struktuurne resonants on seisund, kus vibratsioon pöörlevate masinate sagedus (näiteks 1× töökiirus, 2× joondusviga, või tera läbimise sagedus) sobib a-ga loomulik sagedus mittepöörleva tugikonstruktsiooni – sealhulgas masina raami, alusplaadi, pjedestaalid, vundament või isegi lähedalasuvad ehitised. Kui see sageduste sobitamine toimub, resonants võimendab konstruktsiooni vibratsiooni tasemeni, mis ületab kaugelt seda, mida pöörlevad komponendid ise kogevad.

Struktuuriline resonants on eriti problemaatiline, kuna see võib jätta mulje, et hästi tasakaalustatud ja õigesti joondatud masinal on tõsised vibratsiooniprobleemid. Suur vibratsioon on konstruktsioonis endas ja ei pruugi viidata rootori probleemidele, kuid konstruktsiooni liikumine võib tagasilöögina mõjutada rootori käitumist ja aja jooksul põhjustada reaalseid mehaanilisi kahjustusi.

Kuidas tekib struktuuriline resonants

Resonantsmehhanism

  1. Ergutusallikas: Pöörlevad masinad tekitavad perioodilisi jõude (alates tasakaalutus, joondusviga jne)
  2. Jõuülekanne: Need jõud kanduvad laagrite kaudu tugikonstruktsioonile
  3. Sagedusvaste: Kui ergastussagedus ≈ struktuurne omasagedus
  4. Energia akumuleerumine: Struktuur neelab energiat mitme tsükli jooksul
  5. Võimendamine: Vibratsiooni amplituud kasvab, seda piiravad ainult struktuurilised tegurid summutamine
  6. Täheldatud efekt: Konstruktsioon vibreerib 5–50 korda suurema amplituudiga, kui sisendjõud tavaliselt tekitaks

Tüüpilised sagedusvahemikud

  • Sihtrežiimid: Tavaliselt 5–30 Hz tüüpiliste tööstusvundamentide puhul
  • Alusplaadi režiimid: 20–100 Hz olenevalt suurusest ja konstruktsioonist
  • Pjedestaali režiimid: 30–200 Hz tüüpiliste laagritugede jaoks
  • Raami/kaane režiimid: 50–500 Hz lehtmetallist paneelide ja katete puhul

Levinud resonantsstsenaariumid

1X jooksukiiruse resonants

  • Näide: Masin töötab kiirusel 1800 p/min (30 Hz), vundamendi loomulik sagedus 28–32 Hz
  • Sümptom: Väga kõrge vibratsioon vaatamata heale tasakaalule
  • Mõju: Isegi väike jääkbalanss tekitab suure konstruktsiooniliikumise
  • Lahendus: Vundamendi jäikuse muutmine, summutuse lisamine või töökiiruse muutmine

2X resonants (joondusviga sagedus)

  • Vale joondamine tekitab 2× sagedusergutuse
  • Kui 2× vastab struktuurilisele režiimile, toimub amplifikatsioon
  • Kõrget vibratsiooni võidakse ekslikult diagnoosida tõsise joondusveana
  • Joonduse parandamine aitab, kuid ei kõrvalda resonantsi

Laba/laba läbimise sagedusresonants

  • Ventilaatorid, pumbad, turbiinid tekitavad labade läbimissageduse (N × RPM, kus N = labade arv)
  • Sageli 50–500 Hz vahemikus
  • Võib selles sagedusvahemikus struktuurilisi režiime ergastada
  • Kõrgsageduslik ragistamine või sumin

Diagnostiline identifitseerimine

Struktuurilise resonantsi sümptomid

  • Ebaproportsionaalne vibratsioon: Konstruktsiooni vibratsioon on palju suurem kui laagri vibratsioon
  • Kitsas kiirusevahemik: Kõrge vibratsioon ainult teatud kiirusel (±5-10%)
  • Suunasõltuvus: Tugev ühes suunas, minimaalne ristisuunas (sobiva režiimi kuju)
  • Asukoha sõltuvus: Vibratsioon varieerub struktuuri pinnal suuresti (antinoodid vs sõlmed)
  • Minimaalne kandevõime: Laagrid ja rootor võivad konstruktsiooni tugevuse korral esineda vastuvõetavat vibratsiooni.

Diagnostilised testid

1. Löögitestimine (löögitest)

  • Löö konstruktsiooni haamriga, mõõda vastust
  • Tuvastab kõik struktuurilised loomulikud sagedused
  • Võrrelge masina töösagedustega
  • Kõige kindlam struktuurse resonantsi test

2. Mõõtmiskoha võrdlus

  • Mõõtke vibratsiooni laagrikorpuse juures (allika lähedal)
  • Mõõtmine alusplaadil, vundamendil
  • Kui konstruktsioonivibratsioon >> laagrivibratsioon, viitab see konstruktsiooniresonantsile
  • Läbilaskvus > 2-3 viitab resonantsi võimendusele

3. Töötava läbipainde kuju (ODS)

  • Mõõtke vibratsiooni samaaegselt mitmes konstruktsiooni punktis
  • Looge struktuurilise liikumise animeeritud visualiseeringuid
  • Näitab, milline struktuurirežiim on aktiivne
  • Tuvastab sõlmed ja antinoodid

Lahendused ja leevendamine

Sageduste eraldamine

Töökiiruse muutmine

  • Muutuva kiirusega seadmete puhul tuleb neid kasutada resonantsist eemal.
  • Kiiruse reguleerimiseks muutke mootori rihmaratta suurust
  • Mitteresonantse kiiruse valimiseks kasutage sagedusmuundurit
  • Ei pruugi olla praktiline, kui kiiruse määravad protsessi nõuded

Struktuurilise loomuliku sageduse muutmine

  • Lisa mass: Vähendab loomulikku sagedust (f ∝ 1/√m)
  • Lisa jäikus: Tõstab omavõnkesagedust (f ∝ √k)
  • Materjali eemaldamine: Mõnel juhul võib massi vähendamine resonantsi nihutada
  • Struktuuriline modifikatsioon: Lisage tugiseinu, vaheseinu või tugevdusdetaile

Summutuse lisamine

Piiratud kihi summutamine

  • Viskoelastne summutusmaterjal, mis on konstruktsiooni külge liimitud
  • Efektiivne lehtmetallist paneelide ja raamide jaoks
  • Vähendab resonantsi tippamplituudi
  • Kaubanduslikult saadaval olevad niisutusvahendid

Häälestatud massi amortisaatorid

  • Lisage problemaatilisele sagedusele häälestatud sekundaarne massvedrusüsteem
  • Neelab energiat, vähendab põhistruktuuri vibratsiooni
  • Tõhus, kuid nõuab hoolikat disaini ja häälestamist

Konstruktsioonilised summutusmaterjalid

  • Kummipadjad või isolaatorid strateegilistes kohtades
  • Pindadele kantavad summutussegud
  • Hõõrdesummutid liigestes

Isolatsioon

  • Paigaldage vibratsiooniisolaatorid masina ja vundamendi vahele
  • Eraldab masina vibratsiooni konstruktsioonist
  • Efektiivne, kui isolaatori loomulik sagedus < 0,5 × ergastussagedus
  • Uute resonantsiprobleemide vältimiseks on vaja hoolikat disaini

Vähendage erutust

  • Parandada tasakaalu kvaliteet 1× ergastuse vähendamiseks
  • Täppisjoondus 2× ergastuse vähendamiseks
  • Parandage mehaanilisi probleeme, mis vähendavad sund-amplituude
  • Vähendab sümptomeid, kuid ei kõrvalda resonantsipotentsiaali

Ennetamine disainis

Vundamendi projekteerimise kriteeriumid

  • Vundamendi loomulik sagedus > 2 × maksimaalne töösagedus (vältige ülaltoodud resonantsi)
  • Või < 0,5 × minimaalne töösagedus (isoleeritud vundament)
  • Vältige vahemikku 0,5–2,0, kus resonants on tõenäoline
  • Dünaamilise analüüsi kaasamine projekteerimisfaasi

Konstruktsioonide projekteerimine

  • Projekteerige piisava jäikuse tagamiseks sundsageduste suhtes
  • Vältige kergelt koormatud konstruktsioone, mis on altid resonantsile
  • Sageduse suurendamiseks kasutage soonikuid ja vahetükke
  • Kaalu loomuliku summutuse lisamist (komposiitmaterjalid, hõõrdeteguriga ühendused)

Struktuurne resonants võib võimendusefektide kaudu muuta väiksemad vibratsiooniallikad suuremateks probleemideks. Struktuurse resonantsi tuvastamine löökkatsete ja töömõõtmiste abil koos sobivate leevendusstrateegiatega on oluline vastuvõetava vibratsioonitaseme saavutamiseks paigaldistes, kus konstruktsiooni dünaamika mõjutab oluliselt masina üldist vibratsioonikäitumist.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp