درک رزونانس نصب
تعریف: رزونانس نصب چیست؟
رزونانس نصب یک است رزونانس شرایطی که سیستم نصب - شامل لرزهگیرها، ریلهای نصب، براکتها، اسکیدها یا کل مجموعه تجهیزات روی تکیهگاههایش - در یکی از نقاط خود میلرزد. فرکانسهای طبیعی در پاسخ به تحریک ناشی از ماشینآلات چرخان. این وضعیتی را ایجاد میکند که در آن کل دستگاه نصبشده مانند یک جسم صلب روی پایههایش، با دامنههایی بسیار فراتر از آنچه که با نصب صلب رخ میدهد، بالا و پایین میرود، تکان میخورد یا نوسان میکند.
تشدید نصب به ویژه در تجهیزاتی که از سیستمهای ایزولاسیون ارتعاش استفاده میکنند رایج است، اما در صورت ناکافی بودن سازه نصب، میتواند در تاسیسات نصب شده با سیستم صلب معمولی نیز رخ دهد. سفتی. این پدیده یک نکته کلیدی در طراحی ایزولاسیون ارتعاشی است و باید با دقت از طریق انتخاب ایزولاتور مناسب و طراحی سیستم نصب، از آن اجتناب یا مدیریت شود.
فرکانسهای طبیعی سیستم نصب
حالتهای جسم صلب روی جداگرها
تجهیزات روی جداسازهای ارتعاشی شش فرکانس طبیعی جسم صلب دارند:
حالتهای ترجمه (3)
- پرش عمودی: حرکت بالا و پایین، معمولاً کمترین فرکانس (۵-۱۵ هرتز برای ایزولاسیون معمول)
- انتقال افقی (X و Y): حرکات پهلو به پهلو، معمولاً با فرکانس عمودی ۱.۵ تا ۲ برابر
حالتهای چرخشی (3)
- رول: چرخش حول محور طولی
- گام صدا: چرخش حول محور عرضی
- یاو: چرخش حول محور عمودی
- فرکانسها: معمولاً ۱۰ تا ۳۰ هرتز، بستگی به ابعاد تجهیزات و محل مرکز ثقل دارد
حالتهای جفتشده
- اگر جداگرها متقارن نباشند یا مرکز ثقل آنها در مرکز نباشد، مدها به هم متصل میشوند.
- انتقال و چرخش همزمان رخ میدهند
- الگوهای حرکتی پیچیده ایجاد میکند
- تحلیل و تصحیح دشوارتر
وقتی رزونانس نصب رخ میدهد
رزونانس سیستم ایزولاسیون
رایجترین سناریوی رزونانس نصب:
- هدف طراحی: جداگرها به گونهای انتخاب میشوند که فرکانس طبیعی آنها بین ۱/۳ تا ۱/۵ سرعت چرخش ماشین باشد.
- مسئله: اگر دستگاه در هنگام راه اندازی با سرعتی کمتر از سرعت طراحی کار کند یا از فرکانس ایزوله عبور کند
- علامت: ارتعاش شدید در سرعتهای نزدیک به فرکانس طبیعی جداساز
- مدت زمان: فقط در محدوده سرعت خاصی رخ میدهد
رزونانس ریل یا لغزشی
- ریلهای نصب یا اسلایدهای تجهیزات حالتهای خمش مخصوص به خود را دارند
- فرکانسهای معمول: ۱۵ تا ۵۰ هرتز بسته به دهانه و سختی
- کل مجموعه تجهیزات روی ریلها تکان میخورد
- رایج در بستههای تجهیزات ماژولار
رزونانس براکت یا تکیهگاه
- تجهیزات دیواری یا سقفی روی براکتها
- براکت یا بازوی نگهدارنده دارای فرکانس طبیعی است
- حرکت تجهیزات هنگام تطابق فرکانس تقویت میشود
- میتواند ارتعاش را به سازه ساختمان منتقل کند
شناسایی تشخیصی
شاخصهای کلیدی
- تقویت: ارتعاش روی پایه >> ارتعاش در تجهیزات
- تکان خوردن/جهیدن: حرکت قابل مشاهده در کل دستگاه
- حساس به سرعت: فقط در محدوده سرعت کم شدید است
- فرکانس پایین: معمولاً محدوده ۵ تا ۳۰ هرتز برای سیستمهای ایزوله
- روابط فاز: تمام نقاط نصب به صورت هم فاز (حالت پرشی) یا غیر هم فاز (حالت گهوارهای) حرکت میکنند
روش تشخیصی
- فرکانس رزونانس را شناسایی کنید: از طیف ارتعاش اوج
- پایههای تست ضربه: آزمایش ضربه برای تعیین فرکانس طبیعی پایه
- مقایسه کنید: اگر فرکانس رزونانس ≈ فرکانس طبیعی پایه → رزونانس پایه تایید شود
- اندازهگیری چندین مکان: بررسی روابط فازی بین نقاط نصب
- شکل مد را ارزیابی کنید: مشخص کنید که حالت پرش، راک یا کوپل شده باشد
Solutions
برای رزونانس سیستم ایزولاسیون
تغییر سختی جداگر
- جداگرهای سفتتر: فرکانس طبیعی را بالاتر از سرعت عملیاتی افزایش میدهد
- ایزولاتورهای نرمتر: فرکانس را به پایینتر از محدوده راهاندازی کاهش میدهد (اگر تجهیزات بتوانند تحمل کنند)
- انتخاب: فرکانس ایزولاتور باید باشد <1/3 حداقل سرعت عملیاتی
اضافه کردن میرایی
- از جداگرهایی با میرایی داخلی استفاده کنید (الاستومری در مقابل فنر فولادی)
- اضافه کردن میراگرهای ویسکوز یا میراگرهای اصطکاکی
- دامنه پیک رزونانس را حتی اگر تطابق فرکانسی باقی بماند، کاهش میدهد
بهبود نصب عایق
- مطمئن شوید که همه عایقها به درستی بارگذاری شدهاند (خم نشده یا قفل نشدهاند)
- تأیید کنید که جداکنندهها برای وزن واقعی تجهیزات مناسب هستند
- بررسی کنید که آیا عایقها دچار گرفتگی یا تخریب شدهاند یا خیر.
- از قرارگیری متقارن نسبت به مرکز ثقل اطمینان حاصل کنید
برای رزونانس نصب سازه
ساختار نصب استیفن
- اضافه کردن مهاربند به ریلها یا پایههای نگهدارنده
- ضخامت براکت را افزایش دهید یا درزگیر اضافه کنید
- کوتاه کردن دهانههای بدون تکیهگاه
- نقاط نصب را به هم گره بزنید
تغییر پیکربندی نصب
- برای کاهش دهانهها، تکیهگاههای میانی اضافه کنید
- نقاط نصب را به مکانهای محکمتر منتقل کنید
- از سختافزار نصب قویتر استفاده کنید
راهکارهای عملیاتی
- محدودیت سرعت: از کار کردن در سرعتهای تشدید خودداری کنید
- شتاب سریع: هنگام راه اندازی به سرعت از رزونانس عبور کنید
- کاهش تحریک: بهبود تعادل برای به حداقل رساندن نیرو در فرکانس رزونانس
ملاحظات ویژه
طراحی ایزولاسیون ارتعاش
طراحی مناسب سیستم ایزولاسیون از تشدید ناشی از نصب جلوگیری میکند:
- نسبت فرکانس: فایزولاتور < 0.3 × fحداقل عملکرد
- قابلیت انتقال: در حالت رزونانس، قابلیت انتقال میتواند > 10 باشد (تقویت، نه جداسازی)
- محدوده عملیاتی: برای ایزولاسیون مؤثر، از فرکانسهای عملیاتی > 2-3× فرکانس ایزولاتور اطمینان حاصل کنید.
- ملاحظات مربوط به استارتاپ: اگر ارتعاشات کوتاه مدت از رزونانس عبور کنند، ارتعاشات بالا را بپذیرید.
تجهیزات کوپل شده
تجهیزات موتوری روی شاسی مشترک:
- کل مجموعه دارای حالتهای بدنه صلب روی پایهها است
- کوپل ارتعاش موتور و تجهیزات محرک از طریق صفحه پایه
- رزونانس میتواند توسط هر دو دستگاه تحریک شود
- نیاز به در نظر گرفتن یک سیستم کامل، نه ماشینهای مجزا
ابزارهای اندازهگیری و تحلیل
آنالیز مودال
- توصیف کامل تمام حالتهای سیستم نصب
- فرکانس، میرایی و شکل مد را برای هر مد مشخص میکند
- دادههایی را برای اصلاحات طراحی ارائه میدهد
- میتواند به صورت تجربی یا از طریق FEA انجام شود
شکل انحراف عملیاتی (ODS)
- الگوی حرکت واقعی را در حین عملیات تجسم کنید
- رزونانس نصب را از رزونانس روتور تشخیص میدهد
- نشان میدهد کدام حالت فعال است (جهش، سنگ و غیره)
- راهنمای قرار دادن اصلاحات سختکننده
رزونانس نصب میتواند حتی در ماشینآلاتی که به خوبی نگهداری و متعادل شدهاند، ارتعاش شدیدی ایجاد کند. درک فرکانسهای طبیعی سیستمهای نصب، به ویژه سیستمهای ایزولاسیون ارتعاش، و اطمینان از جداسازی فرکانس کافی از سرعتهای عملیاتی برای کنترل موفقیتآمیز ارتعاش در نصب تجهیزات دوار ضروری است.