Oil whirl-ի (առանցքակալի յուղային շրջապտույտի) մասին
Oil whirl (նավթային պտույտ) ինքնագրգռվող, անկայուն տատանումների տեսակ է, որը առաջանում է հեղուկ շերտով (լիսեռի վզիկ) առանցքակալներով օժտված մեքենաներում — մեծ տուրբիններ, կոմպրեսորներ և պոմպեր, այդ թվում։ Այն հեղուկից առաջացած անկայունություն , որի դեպքում լիսեռը հենող յուղի շերտը սկսում է լիսեռը մղել առանցքակալի բացակի շուրջ առաջադիմական շրջանաձև շարժմամբ։ Քանի որ այս պտույտը տեղի է ունենում մեքենայի աշխատանքային պտտաթվից (1×) ցածր հաճախությամբ, այն սուբսինխրոն տատանում է — և, լինելով ինքնագրգռվող, այն չի պահանջում արտաքին գրգռիչ ֆունկցիա՝ իրեն պահպանելու համար։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է Oil Whirl-ը
Տարբերվելով անհավասարակշռություն, որը սինխրոն (1×) առաջացված տատանում, oil whirl-ը ինքնագրգռվող տատանում է. այն շարժող էներգիան գալիս է լիսեռի սեփական հավասարաչափ պտույտից, մուտքագրվելով առանցքակալի յուղի շերտի միջոցով։ Այս տարբերությունը կարևոր է դիագնոստիկայի համար, քանի որ ինքնագրգռվող անկայունությունները կարող են հանկարծակի հայտնվել, արագ աճել և չեն կարող «հավասարակշռվել» այնպես, ինչպես 1× անհավասարակշռությունը։
2. Oil Whirl-ի բնութագրերը
Oil whirl-ն ունի տատանումների տվյալներում մի քանի առանձնահատուկ, ճանաչելի նշաններ.
- Հաճախություն ամենաարտահայտիչ առանձնահատկությունը մեծ ամպլիտուդով գագաթնակետն է՝ պտտաթվի կեսից մի փոքր ցածր հաճախությամբ — սովորաբար 0.4× և 0.48× (լիսեռի պտտաթվի 40%-ից մինչև 48%) միջակայքում։ 3000 rpm (50 Hz) պտտաթվով աշխատող մեքենայում oil whirl-ը կհայտնվի մոտավորապես 1200–1440 rpm (20–24 Hz) հաճախությամբ։
- Ուղղություն՝ տատանումները հիմնականում շառավղային են (հորիզոնական և ուղղահայաց) և հաճախ ուժեղ ուղղորդված։
- Օրբիտայի գրաֆիկ: X–Y մոտեցման զոնդեր, oil whirl-ը երևում է որպես մեծ, առաջադիմական պրեցեսիայով, հաճախ խեղաթյուրված (ոչ շրջանաձև) օրբիտա՝ պարունակելով մեկ հստակ սահմանված ներքին օղակ։
- Վարքագիծ. oil whirl-ը կապված չէ ֆիքսված հաճախության հետ։ Երբ մեքենան արագանում է, պտույտի հաճախությունը հետևում է դրան, միշտ պահպանելով նոր աշխատանքային պտտաթվի ~0.4×–0.48× բնորոշ հարաբերակցությունը։ Այս արագությանը հետևող վարքագիծը հիմնական տարբերակիչն է կառուցվածքային ռեզոնանս, որը մնում է ֆիքսված հաճախության վրա՝ անկախ լիսեռի պտտաթվից։
Այս առանձնահատկությունները մաքուր գրանցելու համար անհրաժեշտ է փուլային հղումով, բազմալուծիչ չափում։ կասկադային (ջրվեժային) գրաֆիկ , որը կատարվում է արագացում մինչև աշխատանքային պտտաթիվ կամ ազատ դանդաղեցում հատկապես բացահայտիչ է, քանի որ ենթասինխրոն գագաթնակետը երևում է, թե ինչպես է առաջ շարժվում աշխատանքային պտտաթվի հետ միասին, այլ ոչ թե մնում տեղում։
3. Մեխանիզմը. Ինչպե՞ս է առաջանում Oil Whirl-ը
Oil whirl-ը առաջանում է հիդրոդինամիկ յուղի սեպի դինամիկայից, որը հենում է լիսեռը սահքի առանցքակալում։ Նորմալ աշխատանքի ժամանակ պտտվող լիսեռը յուղը քաշում է սեպաձև բացակի մեջ, ստեղծելով ճնշման դաշտ, որը բարձրացնում և հենում է լիսեռը։ Լիսեռը չի գտնվում առանցքակալի կենտրոնում, այլ շարժվում է մի փոքր շեղված դիրքով՝ բեռնվածքի գծի նկատմամբ որոշակի անկյան տակ։
Այդ սեպի ներսում գտնվող յուղը ինքնին շրջանառվում է առանցքակալի շուրջ՝ մոտավորապես լիսեռի մակերևութային արագության կեսով — ինչը ճիշտ այն պատճառն է, որ առաջացած անկայունությունը հայտնվում է 0.5×-ից մի փոքր ցածր։ Եթե առանցքակալը թեթև բեռնված է կամ ունի չափազանց մեծ բացակ, կայունացնող ուժերը թուլանում են։ Փոքր խանգարումը կարող է թույլ տալ, որ լիսեռը «բռնվի» շրջանառվող շերտի կողմից, որը սկսում է այն մղել շրջանաձև ուղու վրա՝ առանցքակալի շուրջ։ Արդյունքում առաջանում է ինքնապահպանվող տատանում, որը կարող է աճել շատ մեծ ամպլիտուդի, հաճախ սահմանափակվելով միայն առանցքակալի բացակով — այն պահին, երբ լիսեռը սկսում է շփվել առանցքակալի մակերեսի հետ։
4. Oil Whip. Ավելի ծանր ձևը
Եթե մեքենան արագանում է այն կետին, որտեղ oil-whirl-ի հաճախությունը (~0.4×–0.48×) համընկնում է ռոտորի սեփական հաճախություններ — կրիտիկական արագություն — վիճակը խիստ սրվում է։ Սա կոչվում է oil whip (յուղային շառաչ), ավելի լայն whirl-and-whip անկայունությունների ընտանիքի բռնի ծայրահեղ դեպքը։
- Ֆիքսված հաճախություն. տատանումը «ֆիքսվում» է ռոտորի սեփական հաճախության վրա և այլևս չի աճում, երբ մեքենան ավելի է արագանում։
- Մեծ ամպլիտուդ. ռեզոնանսային վիճակը ամպլիտուդը հասցնում է ծայրահեղ բարձր մակարդակի։
- Վտանգ. oil whip-ը շատ վտանգավոր, անկայուն վիճակ է, որը կարող է հանգեցնել կատաստրոֆիկ ձախողման, ներառյալ առանցքակալի մակերեսի քերումը և ծանր ռոտորի շփում.
5. Հաճախակի պատճառներ և լուծումներ
- Պատճառներ: թեթև բեռնված առանցքակալներ, չափազանց մեծ առանցքակալի բացակ, չափազանց ցածր յուղի մածուցիկություն, յուղի մատակարարման չափազանց բարձր ճնշում կամ մեքենայի նախագիծ, որը կրիտիկական պտտաթիվը տեղադրում է մոտավորապես աշխատանքային պտտաթվի կրկնապատիկի վրա (այնպես, որ ռոտորը հասնում է իր կրիտիկականին հենց այնտեղ, որտեղ հայտնվում է պտույտի հաճախությունը)։
- Լուծումներ: լուծումները ուղղված են անկայուն յուղի շերտը խաթարելուն։ Տարբերակները ներառում են առանցքակալի բեռնվածքը մեծացնելը, յուղի մածուցիկությունը ուղղելը և առանցքակալը վերանախագծելը anti-whirl երկրաչափությամբ — լեմոնաձև (էլիպսաձև), ճնշման խցիկով կամ բազմալոբ և թեքվող սալիկների նախագծեր, որոնք խաթարում են շերտի սիմետրիկ շրջանառությունը։ սեղմված շերտի մարիչ կարող է ավելացնել կայունացնող մարում որոշ մեքենաներում։
Դաշտում դիագնոզը հաստատելը նշանակում է չափել ենթասինխրոն գագաթնակետը և դրա փուլը, և նախապես բացառել սինխրոն մեղավորները — անհավասարակշռությունը և առանցքների շեղվածություն —։ Կրելի երկլուծիչ վերլուծիչ, ինչպիսին է Balanset-1A ընդունում է ամպլիտուդը և փուլ ուղղման հարթությունների միջև տատանումների սպեկտր և ստուգում է, թե արդյոք 1× բաղադրիչը ընդունելի է։ եթե մնացորդային 1×-ը մաքուր է, սակայն ուժեղ ~0.45× գագաթը պահպանվում է և հետևում է պտտաթվին, խնդիրը հեղուկ շերտի անկայունությունն է, օրինակ՝ oil whirl, ոչ թե հավասարակշռման թերություն — և լուծումը առանցքակալի մեջ է, ոչ թե ուղղիչ կշիռների մեջ։ բնորոշ անկայունության հաճախությունները կարելի է խաչաձև ստուգել սահքի առանցքակալի (Oil Whirl & Oil Whip) հաճախության հաշվիչ.
