מהי תהודה מבנית? רטט מערכת תמיכה • מאזן נייד, מנתח רטט "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים מהי תהודה מבנית? רטט מערכת תמיכה • מאזן נייד, מנתח רטט "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים

מהי תהודה מבנית? רטט של מערכת תמיכה

פורסם על ידי admin ב-

הבנת תהודה מבנית

הגדרה: מהי תהודה מבנית?

תהודה מבנית הוא מצב שבו ה- רֶטֶט תדר ממכונות מסתובבות (כגון מהירות ריצה כפולה אחת, מהירות ריצה כפולה מ חוסר יישור, או תדר מעבר הלהב) תואם ל- תדר טבעי של מבנה התמיכה שאינו מסתובב - כולל מסגרת המכונה, לוח הבסיס, כנים, יסודות, או אפילו מבנים סמוכים. כאשר התאמת תדרים זו מתרחשת, תְהוּדָה מגביר את הרטט המבני לרמות העולות בהרבה על מה שחווים הרכיבים המסתובבים עצמם.

תהודה מבנית בעייתית במיוחד משום שהיא יכולה לגרום למכונה מאוזנת היטב ומיושרת כראוי להיראות כבעלת בעיות רטט חמורות. הרטט הגבוה נמצא במבנה, ואינו בהכרח מעיד על בעיות ברוטור, אך התנועה המבנית יכולה להשפיע על התנהגות הרוטור ולגרום נזק מכני של ממש לאורך זמן.

כיצד מתרחשת תהודה מבנית

מנגנון התהודה

  1. מקור עירור: מכונות מסתובבות מייצרות כוחות מחזוריים (מ לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל, חוסר יישור וכו')
  2. העברת כוח: כוחות אלה מועברים דרך מיסבים למבנה התומך
  3. התאמת תדרים: אם תדר העירור ≈ תדר טבעי מבני
  4. צבירת אנרגיה: מבנה סופג אנרגיה לאורך מספר מחזורים
  5. הַגבָּרָה: משרעת הרטט מצטברת, מוגבלת רק על ידי מבנה ריסון
  6. השפעה נצפית: המבנה רוטט במשרעת גבוהה פי 5-50 ממה שהיה מייצר בדרך כלל כוח קלט

טווחי תדרים אופייניים

  • מצבי יסוד: בדרך כלל 5-30 הרץ עבור יסודות תעשייתיים אופייניים
  • מצבי בסיס: 20-100 הרץ תלוי בגודל ובמבנה
  • מצבי פדסטל: 30-200 הרץ עבור תומכי מיסבים אופייניים
  • מצבי מסגרת/כיסוי: 50-500 הרץ עבור לוחות וכיסויים ממתכת

תרחישי תהודה נפוצים

תהודה מהירות ריצה פי 1

  • דוּגמָה: המכונה פועלת במהירות של 1800 סל"ד (30 הרץ), תדר טבעי בסיסי של 28-32 הרץ
  • סִימפּטוֹם: רעידות גבוהות מאוד למרות איזון טוב
  • אֵפֶקְט: אפילו חוסר איזון שיורי קטן יוצר תנועה מבנית גדולה
  • פִּתָרוֹן: שינוי קשיחות היסודות, הוספת ריסון או שינוי מהירות הפעולה

תהודה כפולה (תדר חוסר יישור)

  • חוסר יישור יוצר עירור בתדר כפול
  • אם 2× תואם את המצב המבני, מתרחשת הגברה
  • רטט גבוה עלול להיות מאובחן בטעות כחוסר יישור חמור
  • שיפור יישור עוזר אך לא מבטל תהודה

תהודה של תדר מעבר להב/שביל

  • מאווררים, משאבות וטורבינות מייצרים תדירות מעבר להבים (N × סל"ד, כאשר N = מספר להבים)
  • לעתים קרובות בטווח של 50-500 הרץ
  • יכול לעורר מצבים מבניים בטווח תדרים זה
  • רעש או זמזום בתדר גבוה

זיהוי אבחוני

תסמינים של תהודה מבנית

  • רטט לא פרופורציונלי: רעידות מבנה גבוהות בהרבה מרעידות מיסבים
  • טווח מהירויות צר: רטט גבוה רק במהירות מסוימת (±5-10%)
  • תלות כיוונית: חמור בכיוון אחד, מינימלי בכיוון ניצב (התאמת צורת מצב)
  • תלות במיקום: הרטט משתנה מאוד על פני השטח של המבנה (אנטי-נודות לעומת צמתים)
  • אפקט מיסב מינימלי: מיסבים ורוטור עשויים להראות רעידות מקובלות בזמן שהמבנה חמור

בדיקות אבחון

1. בדיקת פגיעה (מבחן בליטה)

  • הכה את המבנה עם פטיש, למדוד את התגובה
  • מזהה את כל התדרים הטבעיים המבניים
  • השווה לתדרי הפעולה של המכונה
  • הבדיקה הסופית ביותר לתהודה מבנית

2. השוואת מיקום מדידה

  • מדידת רעידות בבית המיסב (קרוב למקור)
  • מדוד בבסיס הכן, בלוח הבסיס וביסוד
  • אם רעידות מבניות >> רעידות מיסב, זה מצביע על תהודה מבנית
  • העברה > 2-3 מצביעה על הגברת תהודה

3. צורת סטייה תפעולית (ODS)

  • מדידת רעידות במספר נקודות על המבנה בו זמנית
  • צור ויזואליזציה מונפשת של תנועה מבנית
  • חושף איזה מצב מבני פעיל
  • מזהה צמתים ואנטי-צמתים

פתרונות ופתרון בעיות

הפרדת תדרים

שנה את מהירות הפעולה

  • אם יש ציוד בעל מהירות משתנה, יש לפעול הרחק מתהודה
  • שנה את גודלי גלגלת המנוע כדי להתאים את המהירות
  • השתמש ב-VFD כדי לבחור מהירות לא רזוננטית
  • ייתכן שלא יהיה פרקטי אם המהירות נקבעת על ידי דרישות התהליך

שינוי תדר טבעי מבני

  • הוסף מסה: מוריד את התדר הטבעי (f ∝ 1/√m)
  • הוסף נוקשות: מעלה את התדר הטבעי (f ∝ √k)
  • הסרת חומר: במקרים מסוימים, הפחתת מסה יכולה להזיז את התהודה
  • שינוי מבני: הוסיפו חיזוק, גוסטס או חיזוק

תוספת ריסון

ריסון שכבות מוגבל

  • חומר בולם ויסקו-אלסטי המחובר למבנה
  • יעיל עבור לוחות ומסגרות מתכת
  • מפחית את משרעת שיא התהודה
  • טיפולי ריסון זמינים מסחרית

בולמי מסה מכוונים

  • הוסף מערכת מסה-קפיץ משנית המכווננת לתדר בעייתי
  • סופג אנרגיה, מפחית רעידות של המבנה הראשי
  • יעיל אך דורש תכנון וכיוונון קפדניים

חומרי בולם מבניים

  • רפידות גומי או מבודדים במקומות אסטרטגיים
  • תרכובות ריסון המיושמות על משטחים
  • בולמי חיכוך במפרקים

בידוד

  • התקנת מבודדי רעידות בין המכונה ליסודות
  • מנתק את רטט המכונה מהמבנה
  • יעיל אם תדר טבעי מבודד < 0.5× תדר עירור
  • דורש תכנון קפדני כדי למנוע יצירת בעיות תהודה חדשות

להפחית עירור

  • לְשַׁפֵּר איכות האיזון כדי להפחית עירור של × 1
  • יישור מדויק להפחתת עירור כפול
  • תיקון בעיות מכניות בהפחתת אמפליטודות כפייה
  • מפחית סימפטום אך לא מבטל פוטנציאל תהודה

מניעה בתכנון

קריטריונים לתכנון יסודות

  • תדר טבעי של הבסיס > 2× תדר פעולה מקסימלי (הימנעו מתהודה מעל)
  • אוֹ < 0.5× תדר פעולה מינימלי (יסוד מבודד)
  • הימנעו מטווח של 0.5-2.0 שבו סביר להניח תהודה
  • כלול ניתוח דינמי בשלב התכנון

תכנון מבני

  • תכנון לקשיחות מספקת ביחס לתדרי כפייה
  • הימנעו ממבנים בעלי עמוסות קלות הנוטים לתהודה
  • השתמשו בצלעות ובגידים כדי להגביר את התדירות
  • שקלו להוסיף בולם זעזועים מובנה (חומרים מרוכבים, חיבורים עם חיכוך)

תהודה מבנית יכולה להפוך מקורות רעידות קלים לבעיות משמעותיות באמצעות אפקטים של הגברה. זיהוי תהודות מבניות באמצעות בדיקות פגיעה ומדידות תפעוליות, בשילוב עם אסטרטגיות מתאימות להפחתת רעידות, חיוני להשגת רמות רעידות מקובלות במתקנים שבהם הדינמיקה המבנית משפיעה באופן משמעותי על התנהגות הרעידות הכוללת של המכונה.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ