Razumijevanje rastuće rezonancije

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definicija: Što je rastuća rezonancija?

Rastuća rezonancija je rezonancija stanje u kojem sustav za montažu - uključujući izolatore vibracija, montažne šine, nosače, klizače ili cijeli sklop opreme na svojim nosačima - vibrira na jednom od svojih položaja prirodne frekvencije kao odgovor na pobuđivanje iz rotirajućeg stroja. To stvara situaciju u kojoj cijeli montirani stroj poskakuje, ljulja se ili oscilira kao kruto tijelo na svojim nosačima, s amplitudama koje daleko premašuju ono što bi se dogodilo kod krute montaže.

Rezonancija montaže je posebno česta kod opreme koja koristi sustave za izolaciju vibracija, ali se može pojaviti i kod konvencionalnih kruto montiranih instalacija ako montažna konstrukcija nema dovoljno ukočenost. Taj fenomen je ključno razmatranje u dizajnu izolacije vibracija i mora se pažljivo izbjegavati ili upravljati pravilnim odabirom izolatora i dizajnom sustava montaže.

Prirodne frekvencije sustava za montažu

Modovi krutog tijela na izolatorima

Oprema na izolatorima vibracija ima šest prirodnih frekvencija krutog tijela:

Translacijski načini (3)

• Vertikalni odskok: Kretanje gore-dolje, obično najniža frekvencija (5-15 Hz za tipičnu izolaciju)
• Horizontalni prijelazi (X i Y): Pokreti s jedne strane na drugu, obično 1,5-2× vertikalne frekvencije

Rotacijski načini rada (3)

• Svitak: Rotacija oko uzdužne osi
• Visina tona: Rotacija oko transverzalne osi
• Zvijanje: Rotacija oko vertikalne osi
• Frekvencije: Tipično 10-30 Hz, ovisi o dimenzijama opreme i položaju težišta

Spregnuti načini rada

• Ako izolatori nisu simetrični ili težište nije centrirano, modovi se sparuju
• Translacija i rotacija se događaju istovremeno
• Stvara složene obrasce kretanja
• Teže je analizirati i ispraviti

Kada se dogodi rastuća rezonancija

Rezonancija izolacijskog sustava

Najčešći scenarij rezonancije montaže:

• Namjera dizajna: Izolatori odabrani tako da imaju prirodnu frekvenciju od 1/3 do 1/5 brzine rada stroja
• Problem: Ako stroj radi ispod projektirane brzine ili prođe kroz frekvenciju izolatora tijekom pokretanja
• Simptom: Jake vibracije pri brzinama blizu vlastite frekvencije izolatora
• Trajanje: Javlja se samo u određenom rasponu brzina

Rezonancija tračnica ili kliznih elemenata

• Montažne šine ili nosači opreme imaju vlastite načine savijanja
• Tipične frekvencije: 15-50 Hz ovisno o rasponu i krutosti
• Cijeli sklop opreme ljulja se na tračnicama
• Uobičajeno u modularnim paketima opreme

Rezonancija nosača ili potpore

• Oprema montirana na zid ili strop na nosačima
• Nosač ili potporna ruka imaju prirodnu frekvenciju
• Kretanje opreme pojačano kada se frekvencija podudara
• Može prenijeti vibracije u građevinsku konstrukciju

Dijagnostička identifikacija

Ključni pokazatelji

• Pojačanje: Vibracije na nosaču >> vibracije na opremi
• Ljuljanje/Odbijanje: Vidljivo kretanje cijelog stroja
• Osjetljivo na brzinu: Ozbiljno samo u uskom rasponu brzina
• Niska frekvencija: Tipično u rasponu od 5-30 Hz za izolirane sustave
• Fazni odnosi: Sve točke montaže pomiču se u fazi (način odbijanja) ili izvan faze (način ljuljanja)

Dijagnostički postupak

1. Odredite rezonantnu frekvenciju: Iz spektar vibracija vrh
2. Nosači za ispitivanje udara: Bump test za određivanje prirodne frekvencije nosača
3. Usporedi: Ako je rezonantna frekvencija ≈ prirodna frekvencija montaže → potvrđena rezonancija montaže
4. Mjerenje više lokacija: Provjerite fazne odnose između točaka montiranja
5. Procijeni oblik načina rada: Odredite je li način rada odskok, ljuljanje ili vezani način rada

Rješenja

Za rezonancu izolacijskog sustava

Promjena krutosti izolatora

• Čvršći izolatori: Povećava prirodnu frekvenciju iznad radne brzine
• Mekši izolatori: Snižava frekvenciju ispod raspona pokretanja (ako oprema to može podnijeti)
• Izbor: Frekvencija izolatora treba biti < 1/3 minimalne radne brzine

Dodaj prigušivanje

• Koristite izolatore s ugrađenim prigušenjem (elastomerna u odnosu na čeličnu oprugu)
• Dodajte viskozne amortizere ili amortizere trenja
• Smanjuje amplitudu rezonantnog vrha čak i ako frekvencija ostane usklađena

Poboljšajte instalaciju izolatora

• Osigurajte da su svi izolatori ispravno napunjeni (da nisu napeti ili blokirani)
• Provjerite jesu li izolatori prikladni za stvarnu težinu opreme
• Provjerite ima li zaplijenjenih ili oštećenih izolatora
• Osigurajte simetričan položaj u odnosu na težište

Za rezonancu strukturne montaže

Učvrstite montažnu strukturu

• Dodajte ojačanja na tračnice ili klizače
• Povećajte debljinu nosača ili dodajte umetke
• Skratite nepodržane raspone
• Spojite točke pričvršćivanja zajedno

Promjena konfiguracije montaže

• Dodajte međuoslonce za smanjenje raspona
• Premjestite točke montaže na tvrđa mjesta
• Koristite robusniji pribor za montažu

Operativna rješenja

• Ograničenje brzine: Izbjegavajte rad pri rezonantnim brzinama
• Brzo ubrzanje: Brzo prođite kroz rezonancu tijekom pokretanja
• Smanjite uzbuđenje: Poboljšati ravnoteža kako bi se smanjilo prisiljavanje na rezonantnoj frekvenciji

Posebna razmatranja

Dizajn izolacije vibracija

Pravilan dizajn izolacijskog sustava sprječava rezonancu montaže:

• Omjer frekvencija: f_izolator < 0,3 × f_{minimalni operativni}
• Prenosivost: Pri rezonanciji, prenosivost može biti > 10 (pojačavanje, ne izolacija)
• Radni raspon: Osigurajte da su sve radne frekvencije > 2-3 × frekvencija izolatora za učinkovitu izolaciju
• Razmatranje pri pokretanju: Prihvatite visoke vibracije koje prolaze kroz rezonancu ako su kratke

Spojena oprema

Oprema s motornim pogonom na zajedničkoj temeljnoj ploči:

• Cijeli sklop ima načine rada krutog tijela na nosačima
• Vibracije motora i pogonjene opreme se spajaju kroz temeljnu ploču
• Rezonancu može pobuditi bilo koji stroj
• Zahtijeva tretiranje kao cjelovit sustav, a ne kao pojedinačne strojeve

Alati za mjerenje i analizu

Modalna analiza

• Potpuna karakterizacija svih načina montažnog sustava
• Identificira frekvenciju, prigušenje i oblik moda za svaki mod
• Pruža podatke za modifikacije dizajna
• Može se provesti eksperimentalno ili metodom konačnih elemenata (FEA).

Oblik operativnog otklona (ODS)

• Vizualizirajte stvarni uzorak kretanja tijekom rada
• Razlikuje rezonancu montaže od rezonancije rotora
• Prikazuje koji je način rada aktivan (skakanje, ljuljanje itd.)
• Vodiči za postavljanje modifikacija ukrućenja

Rezonancija montaže može stvoriti jake vibracije čak i u dobro održavanim i pravilno uravnoteženim strojevima. Razumijevanje prirodnih frekvencija sustava montaže, posebno sustava za izolaciju vibracija, i osiguravanje odgovarajućeg frekvencijskog odvajanja od radnih brzina ključno je za uspješnu kontrolu vibracija u instalacijama rotirajuće opreme.

---

← Natrag na glavni indeks