מהי רטט כפוי? תגובת עירור חיצונית • מאזן נייד, מנתח רטט "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהי רטט כפוי? תגובת עירור חיצונית • מאזן נייד, מנתח רטט "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהי רטט מאולץ? תגובת עירור חיצונית

פורסם על ידי admin ב-

הבנת רטט מאולץ

הגדרה: מהי רטט מאולץ?

רטט מאולץ היא תנועה תנודתית הנגרמת על ידי כוח מחזורי חיצוני המופעל על מערכת מכנית. הרטט מתרחש בתדירות הכוח המופעל (תדירות הכוח), והמשרעת פרופורציונלית לגודל פונקציית הכוח וביחס הפוך להתנגדות המערכת לתנועה בתדירות זו. רוב רֶטֶט במכונות מסתובבות יש רטט מאולץ, כאשר מקורות כפייה נפוצים כוללים לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל (כוח צנטריפוגלי מסתובב), חוסר יישור (כוחות צימוד), ופעימות אווירודינמיות/הידראוליות.

רטט מאולץ שונה באופן מהותי מ רטט מעורר עצמי (כאשר המערכת מייצרת תנודה מתמשכת משלה) ורעידות חופשיות (תגובה חולפת לאחר דחף). הבנת עקרונות הרעידה הכפויה חיונית משום שהיא מסבירה כיצד משרעת הרעידה קשורה לחומרת התקלה וכיצד ניתן לשלוט ברעידות על ידי הפחתת הכוח או שינוי תגובת המערכת.

מאפייני רטט כפוי

התאמת תדרים

  • תדר הרטט שווה לתדר הכוח
  • אם כפייה בתדר של 30 הרץ, רטט בתדר של 30 הרץ
  • בניגוד לרעידות עירור עצמי המתרחשות בתדר טבעי
  • תדירות צפויה המבוססת על מקור כפייה

פרופורציונליות משרעת

  • משרעת הרטט פרופורציונלית לגודל הכוח
  • הכפלת הכוח → הכפלת הרטט (מערכת לינארית)
  • הסר כפייה → עוצר רטט
  • ניתן לשליטה באמצעות הפחתת כוח

קשר פאזה

  • מוּגדָר שָׁלָב הקשר בין כוח לתגובה
  • הפאזה תלויה בתדירות יחסית לתדירות הטבעית
  • מתחת לתהודה: רטט בפאזה עם הכוח
  • בתהודה: השהיית פאזה של 90°
  • מעל תהודה: פיגור פאזה של 180°

יַצִיבוּת

  • המערכת יציבה - מוגבלת לרעידות
  • לא גדל בלי גבולות
  • משרעת מוגבלת על ידי כפייה ותגובת מערכת
  • ניגודים עם רטט עירור עצמי לא יציב

פונקציות כפייה נפוצות במכונות

1. חוסר איזון (1× כפייה)

  • כּוֹחַ: כוח צנטריפוגלי מסתובב מאקסצנטריות מסה
  • תֶדֶר: פעם אחת לכל סיבוב (1× מהירות ציר)
  • גוֹדֶל: F = m × r × ω² (פרופורציונלי למהירות בריבוע)
  • הנפוץ ביותר: מקור הרטט העיקרי ברוב הציוד המסתובב

2. חוסר יישור (2× כפייה)

  • כּוֹחַ: כוחות צימוד מהיסט זוויתי/מקביל
  • תֶדֶר: פעמיים לכל סיבוב (מהירות ציר כפולה)
  • מְאַפיֵן: רכיב צירי גבוה

3. אווירודינמי/הידראולי (מעבר להבים/כנפיים)

  • כּוֹחַ: פעימות לחץ כתוצאה מאינטראקציה בין להב לסטטור
  • תֶדֶר: מספר להבים × מהירות ציר
  • דוגמאות: מאווררים, משאבות, מדחסים

4. כוחות רשת הילוכים

  • כּוֹחַ: שילוב שיניים יוצר עומס תקופתי
  • תֶדֶר: מספר שיניים × מהירות ציר
  • גוֹדֶל: קשור למומנט המועבר ואיכות השיניים

5. כוחות אלקטרומגנטיים

  • כּוֹחַ: פעימות שדה מגנטי במנועים/גנרטורים
  • תֶדֶר: תדר קו כפול (120/100 הרץ)
  • עַצמָאִי: של מהירות מכנית (כפייה אסינכרונית)

תגובה לאילוץ: התנהגות המערכת

מתחת לתדר הטבעי (בשליטה על קשיחות)

  • אמפליטודת רטט ≈ כוח / קשיחות
  • תגובה בשלב עם כפייה
  • משרעת עולה עם המהירות עבור כוחות תלויי מהירות
  • אזור פעולה טיפוסי עבור רוב הרוטורים הקשיחים

בתדר טבעי (תהודה)

  • משרעת רטט ≈ כוח / (דעיכה × תדר טבעי)
  • אמפליטודה מוגברת על ידי גורם Q (בדרך כלל 10-50×)
  • השהיית פאזה של 90°
  • כוחות קטנים יוצרים ויברציות גדולות
  • ריסון הוא רק גורם מגביל

מעל התדר הטבעי (מבוקר מסה)

  • משרעת רטט ≈ כוח / (מסה × תדירות²)
  • השהיית פאזה של 180° (רטט הפוך לכיוון הכוח)
  • המשרעת יורדת עם עלייה בתדירות
  • אזור פעולה עבור רוטורים גמישים מעל מהירויות קריטיות

רטט כפוי לעומת סוגים אחרים

רטט כפוי לעומת רטט חופשי

  • כָּפוּי: כפייה רציפה, רטט מתמשך, בתדר כפייה
  • לְשַׁחְרֵר: תגובת אימפולס, רטט דועך, בתדר טבעי
  • דוּגמָה: בדיקת בליטות מייצרת רטט חופשי; מכשיר ריצה מייצר רטט מאולץ

רטט מאולץ לעומת רטט עירור עצמי

  • כָּפוּי: כוח חיצוני, משרעת פרופורציונלית לכוח, יציב
  • התרגשות עצמית: מקור אנרגיה פנימי, משרעת מוגבלת על ידי אי-לינאריות, לא יציב
  • דוגמאות: חוסר איזון נכפה; מערבולת שמן מתרגש מעצמו

בקרה והפחתת השפעות

הפחתת כפייה

  • Balancing: מפחית את חוסר האיזון באופן ישיר
  • Alignment: מפחית כוחות חוסר יישור
  • תיקון פגמים: תיקון בעיות מכניות היוצרות כוחות
  • היעיל ביותר: לבטל או למזער את מקור הכוח

שינוי תגובת המערכת

  • שינוי נוקשות: הסטת תדרים טבעיים הרחק מתדרים מאלצים
  • הוסף ריסון: הפחתת הגברת התהודה
  • שינוי מסה: שינוי תדרים טבעיים
  • בידוד: להפחית את העברת הכוח למבנה

הימנעו מתהודה

  • ודא שתדרי האילוץ אינם תואמים לתדרים טבעיים
  • מרווח הפרדה בדרך כלל ±20-30%
  • ניתוח שלב התכנון לאימות
  • הגבלות מהירות אם תהודה בלתי נמנעת

משמעות מעשית

רוב רעידות המכונות הן מאולצות

  • חוסר איזון, חוסר יישור, רשת גלגלי שיניים - הכל רעידות מאולצות
  • ניתן לחיזוי וניתן לשליטה באמצעות הפחתת כפייה
  • פעולות תחזוקה סטנדרטיות (איזון, יישור) מטפלות בכפייה

גישת אבחון

  • זיהוי תדר כפייה מספקטרום
  • התאמה למקורות כפייה ידועים (1×, 2×, רשת גלגלי שיניים וכו')
  • אבחון מקור כפייה
  • הפחתת כפייה באמצעות תחזוקה מתאימה

ויברציה מאולצת היא סוג הוויברציה הבסיסי במכונות מסתובבות, הנובעת מכוחות מחזוריים חיצוניים הפועלים על המערכת. הבנת עקרונות הוויברציה המאולצת - התאמת תדרים, פרופורציונליות משרעת ומאפייני תגובה - מאפשרת אבחון נכון של מקורות הוויברציה, פעולות מתקנות מתאימות (הפחתת כפייה או שינוי תגובה), ותכנון אסטרטגיות הממזערות ויברציות באמצעות הפחתת כפייה ומניעת תהודה.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ