Szubszinkron és szinkron rezgés magyarázata

Definíció: Mi a szinkron rezgés?

Szinkron rezgés minden olyan rezgés, amelynek frekvenciája a gép elsődleges forgási sebességének egész számú többszöröse. „Szinkronban” van a tengely forgásával. Ez a gépekben található rezgések leggyakoribb kategóriája.

• A pontosan a futási sebességgel (1x) történő rezgés szinkron.
• A kétszeres (2x), háromszoros (3x) és így tovább futási sebességnél fellépő rezgések szintén szinkron rezgések, amelyeket gyakran a futási sebesség „harmonikusainak” neveznek.

A leggyakoribb géphibák, mint például kiegyensúlyozatlanság, eltérés, és mechanikai lazaság, mind szinkron rezgésként nyilvánul meg. Például az kiegyensúlyozatlanság okozta rezgés mindig 1x RPM lesz, tökéletesen követve a gép sebességének bármilyen változását.

Definíció: Mi a szubszinkron rezgés?

Szubszinkron rezgés minden olyan rezgés, amely a primer forgási sebességnél (1x) *kisebb* frekvencián jelentkezik. Az „al-” előtag jelentése „alatt”. A jelentős szinkron rezgés jelenléte gyakran komoly figyelmeztető jel, mivel jellemzően öngerjesztett, instabil rotordinamikai jelenségek okozzák, nem pedig egyszerű mechanikai hibák. A szinkron rezgéssel ellentétben a szinkron rezgés kényszerítő függvényét maga a rotor mozgása generálja.

A szubszinkron rezgés gyakori okai

A szinkronon kívüli rezgések komoly problémát jelentenek a folyadékfilm-csapágyakkal felszerelt nagysebességű turbógépekben.

1. Olajörvény

Ez a szubszinkron instabilitás leggyakoribb formája. Folyadékfilmes csapágyaknál fordul elő, amikor a tengelyt tartó hidrodinamikai olajfilm elkezd „csapkodni” a csapágy körül, és maga előtt tolja a tengelyt. Ez egy jellegzetes rezgést hoz létre, amelynek frekvenciája körülbelül 0,42–0,48-szorosa a futási sebességnek (0,42x – 0,48x)Az olajörvénylés gyakran terhelés- és hőmérsékletfüggő, és a gép körülményeinek változásával megjelenhet vagy eltűnhet.

2. Olajhabverő

Az olajörvénylés egy súlyosabb és veszélyesebb formája. Akkor fordul elő, amikor az olajörvény frekvenciája egybeesik a rotor első természetes frekvenciájával (kritikus sebesség), és „rögzül” ahhoz. Amikor ez megtörténik, a szinkron alatti rezgési amplitúdó nagyon nagyra nőhet, és a sebesség növekedésével sem múlik el. Valójában a rezgés a rotor kritikus sebességfrekvenciáján marad, még akkor is, ha a gép tovább gyorsul. Az olajörvénylés egy rendkívül roncsoló állapot, amely a gép azonnali leállítását igényli.

3. Rotor-sztátor dörzsölődés

A rotor és az álló alkatrész közötti súrlódás néha szinkronnál kisebb rezgést okozhat. Ez gyakran a futási sebesség egész töredékénél fordul elő, például 0,5xA 0,5x-ös komponens a dörzsölés klasszikus jele, amely kétfordulatnyi „pattogást” okoz a rotorban.

Hogyan lehet megkülönböztetni őket egy FFT spektrumban?

Ezen komponensek azonosítása egy FFT spektrumban egyszerű:

• Szinkron csúcsok: Keresd az 1x RPM csúcsot (a futási sebességet) és azokat a csúcsokat, amelyek pontos egész többszörösökre esnek (2x, 3x stb.).
• Szinkron alatti csúcsok: Keressen jelentős csúcsokat a frekvenciatengelyen az 1x RPM csúcs *előtt*. A 45% körüli csúcs az olajörvénylés klasszikus jele.

Miért kritikus a megkülönböztetés?

A szinkron és a szubszinkron rezgés megkülönböztetése alapvető fontosságú a diagnosztika szempontjából:

• Szinkron problémák (mint például az egyensúlyhiány) „kényszerített rezgések”. Ezeket gyakran mechanikus beállításokkal, például kiegyensúlyozással vagy beállítással lehet korrigálni.
• Szinkron alatti problémák (mint például az olajos rezgések) „öngerjesztő rezgések” vagy instabilitások. Ezek a rotor-csapágyrendszer alapvető kialakításával vagy állapotával kapcsolatos problémát jeleznek, és kiegyensúlyozással nem javíthatók. A megoldás magában foglalhatja a csapágy kialakításának megváltoztatását, az olajhőmérséklet vagy -nyomás megváltoztatását, vagy a rotor újratervezését.

Emiatt a nagy amplitúdójú, szubszinkron csúcsot általában komolyabb riasztási állapotnak tekintik, mint a nagy amplitúdójú szinkron csúcsot.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez