Asennusresonanssin ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on asennusresonanssi?
Asennusresonanssi on resonanssi tila, jossa kiinnitysjärjestelmä – mukaan lukien tärinänvaimentimet, kiinnityskiskot, kiinnikkeet, jalakset tai koko laitekokoonpano tukiensa päällä – tärisee yhdessä sen luonnolliset taajuudet vasteena pyörivän koneiston herättämään herätteeseen. Tämä luo tilanteen, jossa koko asennettu kone pomppii, keinuu tai värähtelee jäykkänä kappaleena kiinnityksissään, ja amplitudit ylittävät huomattavasti jäykällä kiinnityksellä tapahtuvan.
Asennusresonanssi on erityisen yleistä tärinänvaimennusjärjestelmiä käyttävissä laitteissa, mutta sitä voi esiintyä myös perinteisissä kiinteästi asennetuissa asennuksissa, jos asennusrakenteessa ei ole riittävästi jäykkyys. Ilmiö on keskeinen näkökohta tärinänvaimennussuunnittelussa, ja sitä on vältettävä huolellisesti tai hallittava asianmukaisella eristimen valinnalla ja kiinnitysjärjestelmän suunnittelulla.
Kiinnitysjärjestelmän luonnolliset taajuudet
Jäykät runkomoodit isolaattoreilla
Tärinänvaimentimien laitteilla on kuusi jäykän rungon ominaistaajuutta:
Käännösmoodit (3)
- Pystysuora pomppu: Ylös-alas-liike, tyypillisesti alin taajuus (5-15 Hz tyypilliselle eristykselle)
- Vaakasuuntaiset siirtymät (X ja Y): Sivuttaisliikkeet, yleensä 1,5–2 × pystysuuntainen taajuus
Pyörimistilat (3)
- Rulla: Pyöriminen pituusakselin ympäri
- Piki: Kierto poikittaisakselin ympäri
- Haukahdus: Pyöriminen pystyakselin ympäri
- Taajuudet: Tyypillisesti 10–30 Hz, riippuu laitteen mitoista ja painopisteen sijainnista
Kytketyt tilat
- Jos isolaattorit eivät ole symmetrisiä tai painopiste ei ole keskitetty, moodit kytkeytyvät
- Siirtyminen ja rotaatio tapahtuvat samanaikaisesti
- Luo monimutkaisia liikekuvioita
- Vaikeampi analysoida ja korjata
Kun asennusresonanssia esiintyy
Eristysjärjestelmän resonanssi
Yleisin asennusresonanssiskenaario:
- Suunnittelun tarkoitus: Eristimet on valittu siten, että niiden luonnollinen taajuus on 1/3 - 1/5 koneen käyntinopeudesta
- Ongelma: Jos kone toimii suunnitellun nopeuden alapuolella tai ylittää eristystaajuuden käynnistyksen aikana
- Oire: Voimakasta tärinää nopeuksilla lähellä eristimen ominaistaajuutta
- Kesto: Tapahtuu vain tietyllä nopeusalueella
Kisko- tai liukujalustan resonanssi
- Asennuskiskoilla tai laitejalustoilla on omat taivutustilat
- Tyypilliset taajuudet: 15-50 Hz riippuen jännevälistä ja jäykkyydestä
- Koko laitekokoonpano keinuu kiskoilla
- Yleinen modulaarisissa laitepaketeissa
Kiinnikkeen tai tuen resonanssi
- Seinälle tai kattoon asennettavat laitteet kiinnikkeillä
- Kiinnikkeen tai tukivarren ominaistaajuus
- Laitteiden liike vahvistuu, kun taajuus vastaa
- Voi siirtää tärinää rakennuksen rakenteisiin
Diagnostinen tunnistus
Keskeiset indikaattorit
- Vahvistus: Tärinä jalustassa >> tärinä laitteessa
- Keinuminen/pomppiminen: Näkyvä koko koneen liike
- Nopeusherkkä: Voimakas vain kapealla nopeusalueella
- Matala taajuus: Tyypillisesti 5–30 Hz:n alue eristetyissä järjestelmissä
- Vaihesuhteet: Kaikki kiinnityspisteet liikkuvat samassa vaiheessa (pomppiva tila) tai epätahdissa (keinuva tila)
Diagnostinen toimenpide
- Tunnista resonanssitaajuus: Osoitteesta värähtelyspektri huippu
- Iskukoekiinnikkeet: Bump-testi kiinnityksen ominaistaajuuden määrittämiseksi
- Vertaa: Jos resonanssitaajuus ≈ ominaistaajuus → resonanssin kiinnitys vahvistettu
- Mittaa useita sijainteja: Tarkista kiinnityspisteiden väliset vaihesuhteet
- Arvioi tilan muoto: Määritä, onko kyseessä pomppiva, keinuva vai yhdistetty tila
Ratkaisut
Eristysjärjestelmän resonanssia varten
Muuta eristimen jäykkyyttä
- Jäykemmät eristeet: Nostaa ominaistaajuuden käyttönopeuden yläpuolelle
- Pehmeämmät eristeet: Laskee taajuuden käynnistysalueen alapuolelle (jos laite sietää)
- Valinta: Eristimen taajuuden tulisi olla < 1/3 vähimmäiskäyttönopeudesta
Lisää vaimennus
- Käytä eristimiä, joissa on sisäänrakennettu vaimennus (elastomeerinen vs. teräsjousi)
- Lisää viskoosivaimentimia tai kitkavaimentimia
- Pienentää resonanssihuipun amplitudia, vaikka taajuussopivuus säilyisi
Paranna eristimen asennusta
- Varmista, että kaikki eristimet ovat oikein ladattuja (eivät ole viritettyjä tai jumiutuneet)
- Varmista, että eristimet sopivat laitteen todelliseen painoon
- Tarkista, ovatko eristimet juuttuneet kiinni tai vaurioituneet
- Varmista symmetrinen sijoittelu painopisteen suhteen
Rakenteelliseen kiinnitysresonanssiin
Jäykistetty kiinnitysrakenne
- Lisää kiskoihin tai jalasteihin tuenta
- Lisää kiinnikkeen paksuutta tai lisää haaroituksia
- Lyhennä tukemattomia jännevälejä
- Sido kiinnityspisteet yhteen
Muuta kiinnitysasetuksia
- Lisää välitukia jännevälien pienentämiseksi
- Siirrä kiinnityspisteet jäykempiin paikkoihin
- Käytä tukevampia kiinnitystarvikkeita
Operatiiviset ratkaisut
- Nopeusrajoitus: Vältä ajamista resonanssinopeuksilla
- Nopea kiihtyvyys: Läpäise resonanssi nopeasti käynnistyksen aikana
- Vähennä herätettä: Parantaa saldo minimoidakseen pakottamisen resonanssitaajuudella
Erityishuomioita
Tärinäneristyssuunnittelu
Oikea eristysjärjestelmän suunnittelu estää asennusresonanssin:
- Taajuussuhde: feristin < 0,3 × fvähimmäiskäyttö
- Läpäisykyky: Resonanssissa läpäisykerroin voi olla > 10 (vahvistus, ei eristys)
- Käyttöalue: Varmista, että kaikki käyttötaajuudet ovat > 2–3 × eristystaajuus tehokkaan eristyksen varmistamiseksi
- Käynnistysohje: Hyväksy resonanssin läpi kulkeva korkea värähtely, jos se on lyhytaikaista
Kytketyt laitteet
Moottorikäyttöiset laitteet yhteisellä pohjalevyllä:
- Koko kokoonpanossa on jäykkärunkoiset tilat kiinnikkeissä
- Moottorin ja käytettävän laitteen tärinäyhteys pohjalevyn läpi
- Resonanssia voidaan herättää kummallakin koneella
- Vaatii käsittelyä kokonaisena järjestelmänä, ei yksittäisinä koneina
Mittaus- ja analyysityökalut
Modaalianalyysi
- Kaikkien kiinnitysjärjestelmien täydellinen karakterisointi
- Tunnistaa taajuuden, vaimennuksen ja moodimuodon kullekin moodille
- Tarjoaa tietoja suunnittelumuutoksiin
- Voidaan tehdä kokeellisesti tai FEA:n avulla
Käyttöpoikkeaman muoto (ODS)
- Visualisoi todellinen liikekuvio käytön aikana
- Erottaa asennusresonanssin roottorin resonanssista
- Näyttää, mikä tila on aktiivinen (pomppiminen, keinuminen jne.)
- Ohjaa jäykistysmuutosten sijoittelua
Kiinnitysresonanssi voi aiheuttaa voimakasta tärinää jopa hyvin huolletuissa ja oikein tasapainotetuissa koneissa. Kiinnitysjärjestelmien, erityisesti tärinänvaimennusjärjestelmien, luonnollisten taajuuksien ymmärtäminen ja riittävän taajuuserotuksen varmistaminen käyttönopeuksista on olennaista pyörivien laitteiden asennuksen tärinänhallinnan onnistumiseksi.
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 