Objašnjenje subsinkronih i sinkronih vibracija

Definicija: Što je sinkrona vibracija?

Sinkrone vibracije je svaka vibracija koja se javlja na frekvenciji koja je cijeli broj višekratnik primarne brzine vrtnje stroja. Ona je „sinkronizirana“ s rotacijom osovine. Ovo je najčešća kategorija vibracija koja se nalazi u strojevima.

• Vibracija pri točno istoj brzini rada (1x) je sinkrona.
• Vibracije dvostruko veće od brzine trčanja (2x), trostruko veće (3x) i tako dalje također su sinkrone vibracije, često nazivane "harmonicima" brzine trčanja.

Velika većina uobičajenih kvarova strojeva, kao što su neravnoteža, neusklađenosti mehanička labavost, sve se manifestiraju kao sinkrone vibracije. Na primjer, vibracije uzrokovane neravnotežom uvijek će biti na 1x RPM, savršeno prateći sve promjene brzine stroja.

Definicija: Što je subsinkrona vibracija?

Subsinkrone vibracije je svaka vibracija koja se javlja na frekvenciji koja je *manja od* primarne brzine vrtnje (1x). Prefiks „sub-“ znači „ispod“. Prisutnost značajnih subsinkronih vibracija često je ozbiljan znak upozorenja, jer ih obično uzrokuju samopobudni, nestabilni dinamički fenomeni rotora, a ne jednostavni mehanički kvarovi. Za razliku od sinkronih vibracija, funkciju prisile za subsinkrone vibracije generira kretanje samog rotora.

Uobičajeni uzroci subsinkronih vibracija

Subsinkrone vibracije su glavni problem kod visokobrzinskih turbostrojeva opremljenih ležajevima s fluidnim filmom.

1. Uljni vrtlog

Ovo je najčešći oblik subsinkrone nestabilnosti. Javlja se u ležajevima s fluidnim filmom kada hidrodinamički uljni film koji podupire osovinu počne "vrtjeti" oko ležaja, gurajući osovinu ispred sebe. To stvara izrazitu vibraciju frekvencije od približno 0,42 do 0,48 puta veća brzina trčanja (0,42x – 0,48x)Vrtlog ulja često ovisi o opterećenju i temperaturi te se može pojaviti ili nestati kako se mijenjaju uvjeti stroja.

2. Uljni bič

Vibracija ulja je ozbiljniji i opasniji oblik uljnog vrtloga. Do nje dolazi kada se frekvencija uljnog vrtloga podudara s prvom prirodnom frekvencijom rotora (kritična brzina) i "zaključa" se na nju. Kada se to dogodi, amplituda subsinkrone vibracije može vrlo narasti i neće nestati s povećanjem brzine. Zapravo, vibracija će ostati na kritičnoj frekvenciji brzine rotora čak i kada stroj dalje ubrzava. Vibracija ulja je vrlo destruktivno stanje koje zahtijeva trenutno isključivanje stroja.

3. Trenje rotora o stator

Trenje između rotora i stacionarnog dijela ponekad može izazvati subsinkrone vibracije. To se često događa pri cijelim brojevima brzine rada, kao što je 0,5xKomponenta od 0,5x je klasičan znak trenja koje "poskakuje" rotor svaka dva okreta.

Kako ih razlikovati u FFT spektru

Identificiranje ovih komponenti u FFT spektru je jednostavno:

• Sinkroni vrhovi: Potražite vrh 1x RPM (brzina rada) i sve vrhove koji padaju na točne cjelobrojne višekratnike (2x, 3x itd.).
• Subsinkroni vrhovi: Potražite sve značajne vrhove koji se pojavljuju na frekvencijskoj osi *prije* vrha 1x RPM. Vrh na oko 45% brzine rada klasičan je znak vrtloga ulja.

Zašto je razlika ključna

Razlikovanje sinkronih i subsinkronih vibracija je od temeljne važnosti za dijagnostiku:

• Sinkroni problemi (poput neravnoteže) su „prisilne vibracije“. Često se mogu ispraviti mehaničkim podešavanjem poput balansiranja ili poravnanja.
• Problemi sa subsinkronim radom (poput uljnog biča) su „samouzbuđene vibracije“ ili nestabilnosti. One ukazuju na problem s temeljnim dizajnom ili stanjem sustava rotor-ležaj i ne mogu se popraviti balansiranjem. Rješenje može uključivati promjenu dizajna ležaja, promjenu temperature ili tlaka ulja ili redizajn rotora.

Zbog toga se subsinkroni vrh visoke amplitude općenito smatra ozbiljnijim alarmnim stanjem od sinkronog vrha visoke amplitude.

← Natrag na glavni indeks