درک ارتعاشات هنگام راه‌اندازی در ماشین‌آلات دوار
تعریف: ارتعاش استارت‌آپ چیست؟
لرزش هنگام روشن شدن اشاره دارد به لرزش ویژگی‌ها و رفتار ماشین‌آلات دوار در طول دوره شتاب‌گیری از حالت سکون تا سرعت عملیاتی عادی. این شامل هر دو مورد انتظار می‌شود ارتعاش گذرا همانطور که دستگاه از آنجا عبور می‌کند سرعت‌های بحرانی و هرگونه پدیده ارتعاش غیرطبیعی که ممکن است به طور خاص در مرحله راه اندازی رخ دهد، مانند کمان حرارتی, ، ناپایداری یاتاقان، یا نشست مکانیکی.
درک و نظارت بر ارتعاشات هنگام راه‌اندازی برای عملکرد ایمن ماشین بسیار مهم است، زیرا بسیاری از مشکلات مربوط به ارتعاش در هنگام راه‌اندازی به وضوح آشکار می‌شوند و دوره گذرای راه‌اندازی می‌تواند از نظر مکانیکی پراسترس‌ترین دوره عملیاتی باشد.
ویژگی‌های معمول ارتعاش در هنگام راه‌اندازی
پیشرفت لرزش هنگام شروع به کار عادی
در یک دستگاه با عملکرد صحیح، ارتعاش در هنگام راه اندازی از یک الگوی قابل پیش بینی پیروی می کند:
فاز اولیه (سرعت 0-20%)
- لرزش بسیار کم از عدم تعادل (نیرو متناسب با سرعت²)
- هرگونه لرزش قابل توجه نشان دهنده مشکلات مکانیکی یا کمان حرارتی
- ارتعاش آهسته غلتک، مبنایی برای شرایط مکانیکی فراهم می‌کند.
شتاب‌گیری در سرعت‌های بحرانی
- دامنه ارتعاش با نزدیک شدن به هر سرعت بحرانی افزایش می‌یابد
- دامنه پیک در سرعت بحرانی (رزونانس)
- کاهش سریع با ادامه سرعت از سرعت بحرانی
- ۱۸۰ درجه فاز تغییر مکان در هر سرعت بحرانی
- اگر چندین سرعت بحرانی زیر سرعت عملیاتی وجود داشته باشد، چندین پیک ایجاد می‌شود.
رویکرد به سرعت عملیاتی
- لرزش به سطح پایدار می‌رسد
- در درجه اول ۱× مؤلفه از عدم تعادل باقیمانده
- تثبیت حرارتی ممکن است باعث تغییرات تدریجی در طول 30 تا 60 دقیقه اول شود
مشکلات رایج لرزش هنگام روشن شدن
۱. کمان حرارتی
کمان حرارتی رایج‌ترین مشکل ارتعاش مخصوص استارت‌آپ است:
- علامت: لرزش زیاد در هنگام شتاب اولیه، که به تدریج با گرم شدن دستگاه کاهش می‌یابد
- علت: گرمایش نامتقارن که باعث انحنای موقت شفت می‌شود
- فرکانس: ۱× همزمان
- رفتار: حتی در سرعت‌های پایین غلتش نیز بالا است؛ با رسیدن به تعادل حرارتی، کاهش می‌یابد
- راه حل: مراحل گرم کردن طولانی مدت، عملیات چرخش چرخ دنده
۲. ارتعاش بیش از حد در سرعت بحرانی
- علامت: هنگام عبور از سرعت‌های بحرانی، اوج لرزش بسیار بالایی دارد
- علل: ضعیف میرایی, ، عدم تعادل بالا، کارکرد بسیار نزدیک به سرعت بحرانی
- ریسک: آسیب احتمالی به یاتاقان‌ها، آب‌بندها در هر بار راه‌اندازی
- راه حل: بهبود تعادل، افزایش سرعت شتاب در مناطق بحرانی، اضافه کردن میرایی
۳. مالش در حین شتاب‌گیری
- علامت: ارتعاشات ناگهانی و نامنظم و اجزای زیرسنکرون
- علت: فواصل کافی، لرزش بیش از حد در سرعت بحرانی که باعث تماس می‌شود
- ریسک: آسیب حرارتی، تخریب آب‌بندی
- راه حل: بررسی فاصله بین خطوط، بهبود تعادل، شتاب کمتر
۴. ناپایداری یاتاقان در هنگام راه اندازی
- علامت: ارتعاش زیرسنکرون در حین شتاب‌گیری ایجاد می‌شود
- علت: یاتاقان هنوز به دمای عملیاتی و سختی/میرایی بهینه نرسیده است
- رفتار: ممکن است با گرم شدن یاتاقان ناپدید شود
- راه حل: گرم کردن طولانی مدت با سرعت متوسط قبل از شتاب گیری کامل
طراحی رویه راه اندازی
بهینه‌سازی نرخ شتاب
نرخ شتاب باید متناسب با ویژگی‌های دستگاه تنظیم شود:
مناطق شتاب آهسته
- چرخش اولیه (سرعت 0-10%): تشخیص کمان حرارتی یا مشکلات مکانیکی بسیار کند است
- زیر اولین مورد بحرانی: نرخ متوسط برای گرم شدن حرارتی
- بالاتر از همه موارد انتقادی: می‌تواند سریع‌تر به سرعت عملیاتی برسد
مناطق عبور سریع
- محدوده‌های سرعت بحرانی: به سرعت شتاب بگیرید (±۱۵-۲۰۱TP۳T حول هر سرعت بحرانی)
- نرخ معمول: ۲-۵ برابر نرخ شتاب عادی
- هدف: زمان رزونانس را به حداقل برسانید، افزایش دامنه ارتعاش را محدود کنید
امتیازها را نگه دارید
- سرعت‌های خیساندن حرارتی: برای توربین‌های بزرگ، روی مقادیر 30%، 50% و 70% نگه دارید.
- مدت زمان: ۱۰ تا ۳۰ دقیقه در هر بار نگه داشتن
- هدف: ایجاد ثبات حرارتی، کاهش گرادیان‌های حرارتی
- بررسی ارتعاش: قبل از ادامه، از قابل قبول بودن ارتعاش اطمینان حاصل کنید
معیارهای نظارت و پذیرش
نظارت بر زمان واقعی
در طول راه‌اندازی، موارد زیر را رصد کنید:
- سطح کلی ارتعاش: نباید در هر سرعتی از محدوده هشدار تجاوز کند
- دمای یاتاقان: افزایش تدریجی قابل قبول است؛ افزایش سریع نشان دهنده مشکلات است
- ردیابی سرعت: تأیید کنید که دستگاه به آرامی شتاب می‌گیرد
- زاویه فاز: پیگیری تغییرات غیرمنتظره که نشان‌دهنده مشکلات مکانیکی هستند
معیارهای پذیرش
- اوج سرعت بحرانی: باید با پیش‌بینی‌ها مطابقت داشته باشد ±10-15%
- دامنه‌های اوج: نباید از محدودیت‌های طراحی (که معمولاً در مشخصات تجهیزات تعریف می‌شوند) تجاوز کند.
- ارتعاش حالت پایدار: پس از تثبیت حرارتی باید به سطوح قابل قبول برسد
- تکرارپذیری: استارت‌آپ‌های موفق باید رفتار ثابتی از خود نشان دهند
عیب‌یابی لرزش غیرطبیعی هنگام راه‌اندازی
لرزش اولیه بالا
علل احتمالی:
- قوس حرارتی ناشی از عملیات یا خاموشی قبلی
- کمان مکانیکی یا شفت خمیده
- مشکلات بلبرینگ (ساییدگی، عدم هم‌ترازی)
- شل بودن یا نقص مکانیکی
افزایش لرزش در طول گرم کردن
علل احتمالی:
- ایجاد کمان حرارتی از گرمایش نامتقارن
- رشد حرارتی که بر ترازبندی تأثیر می‌گذارد
- تغییر لقی یاتاقان با دما
- انبساط حرارتی باعث بسته شدن فواصل بین صفحات شده و منجر به سایش می‌شود
لرزش نامنظم هنگام شتاب‌گیری
علل احتمالی:
- مالش یا تماس متناوب
- اجزای شل در حال نشست یا جابجایی هستند
- مشکلات کوپلینگ
- رفتار متغیر یاتاقان
مستندات و داده‌های پایه
راه اندازی اولیه
امضای ارتعاشی اولیه هنگام راه‌اندازی را تعیین کنید:
- ثبت داده‌های کامل شروع به کار
- تولید کردن نمودارهای بود and قطعات آبشاری
- تمام سرعت‌های بحرانی و دامنه‌های اوج را مستند کنید
- بایگانی به عنوان مرجع برای مقایسه‌های آینده
مقایسه دوره‌ای
- مقایسه وضعیت فعلی استارت‌آپ با وضعیت اولیه
- به دنبال تغییرات در مکان‌های بحرانی سرعت باشید (نشان دهنده تغییرات مکانیکی است)
- تغییرات دامنه‌های اوج را ردیابی کنید (نشان دهنده عدم تعادل یا تغییرات میرایی است)
- اجزای ارتعاشی جدید که در حالت پایه وجود ندارند را بررسی کنید
تحلیل ارتعاشات در زمان راه‌اندازی، دریچه‌ای به سوی سلامت دستگاه فراهم می‌کند که مکمل پایش حالت پایدار است. بسیاری از مشکلات در حال توسعه، خود را به وضوح در زمان راه‌اندازی آشکار می‌کنند و همین امر، روندیابی ارتعاشات در زمان راه‌اندازی را به ابزاری ارزشمند برای پیش‌بینی نگهداری تجهیزات چرخشی حیاتی تبدیل می‌کند.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 