Apa itu Peredam Film Peras? Alat Kontrol Getaran • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Peredam Film Peras? Alat Kontrol Getaran • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Peredam Film Squeeze? Alat Pengendali Getaran

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Peredam Film Remas

Definisi: Apa itu Squeeze Film Damper?

A peredam film peras (SFD) adalah pasif pembasahan perangkat yang digunakan dalam mesin berputar untuk menghilangkan energi getaran dan mengendalikan getaran amplitudo, terutama pada kecepatan kritis. Peredam terdiri dari lapisan tipis oli yang terdapat dalam ruang bebas melingkar yang mengelilingi rumah bantalan. Ketika bantalan (dan terpasang rotor) bergetar, rumah bantalan berosilasi di dalam celah peredam, menekan lapisan oli. Hambatan viskos terhadap gerakan menekan ini menghilangkan energi, memberikan peredaman pada sistem rotor tanpa menambah kekakuan yang signifikan.

Peredam film peras banyak digunakan dalam mesin pesawat terbang, turbin gas industri, dan mesin kecepatan tinggi lainnya di mana peredaman yang ditingkatkan diperlukan untuk mengendalikan getaran dan mencegah ketidakstabilan rotor.

Prinsip Operasi Fisik

Aksi Meremas

Tidak seperti bantalan jurnal jika lapisan oli membawa beban radial yang stabil, peredam lapisan peras bekerja melalui perasan siklik:

  1. Getaran Rotor: Rotor yang tidak seimbang menciptakan gaya getar pada bantalan
  2. Mosi Perumahan: Rumah bantalan berosilasi secara radial dalam jarak bebas peredam
  3. Pemerasan Lapisan Minyak: Saat rumah bergerak ke dalam, lapisan minyak terkompresi; saat bergerak ke luar, lapisan minyak mengembang
  4. Resistensi Viskositas: Minyak menahan tekanan keluar, sehingga menciptakan gaya redaman
  5. Disipasi Energi: Energi getaran diubah menjadi panas dalam minyak

Perbedaan Utama dari Bantalan Jurnal

  • Jurnal Bearing: Membawa beban statis dan dinamis melalui tekanan lapisan oli; baik kekakuan dan redaman
  • Peredam Film Remas: Hanya memberikan redaman, kekakuan minimal; tidak membawa beban tetap
  • Kombinasi: Bantalan elemen gelinding (memikul beban) + SFD (memberikan peredaman) = sistem optimal untuk beberapa aplikasi

Konstruksi dan Desain

Komponen Dasar

  • Balapan Dalam (Rumah Bantalan): Permukaan luar rumah bantalan elemen gelinding, bebas bergerak secara radial
  • Balapan Luar (Rumah Peredam): Rumah stasioner dengan lubang silinder yang presisi
  • Jarak Bebas Annular: Celah radial antara ras dalam dan luar (biasanya 0,1-0,5 mm)
  • Pasokan Minyak: Oli bertekanan dialirkan ke ruang bebas
  • Segel Ujung: Cincin-O atau segel lainnya untuk menahan oli secara aksial
  • Elemen Pemusatan: Pegas atau fitur penahan untuk mencegah gerakan berlebihan

Parameter Desain

  • Jarak Bebas Radial (c): Menentukan koefisien redaman (semakin kecil = semakin banyak redaman)
  • Panjang (L): Panjang aksial peredam (semakin panjang = semakin banyak redaman)
  • Diameter (D): Diameter peredam (semakin besar = lebih banyak redaman)
  • Viskositas Minyak (µ): Viskositas yang lebih tinggi = lebih banyak redaman
  • Jenis Segel Ujung: Mempengaruhi kebocoran oli dan peredaman efektif

Keuntungan Peredam Film Peras

  • Menambahkan Redaman Tanpa Kekakuan: Meningkatkan pembuangan energi tanpa meningkatkan kecepatan kritis secara signifikan
  • Mengurangi Getaran Kecepatan Kritis: Membatasi amplitudo resonansi ke tingkat yang aman
  • Mencegah Ketidakstabilan: Membantu mencegah pusaran minyak, cambuk poros, dan getaran-getaran lain yang membangkitkan diri sendiri
  • Mengisolasi Kekuatan yang Ditransmisikan: Mengurangi getaran yang ditransmisikan ke pondasi
  • Mengakomodasi Transien: Membantu mengendalikan getaran selama startup, shutdown, dan perubahan beban
  • Kemampuan Retrofit: Dapat ditambahkan ke mesin yang sudah ada tanpa desain ulang yang besar
  • Operasi Pasif: Tidak memerlukan sistem kontrol atau daya

Aplikasi

Turbin Gas Pesawat Terbang

  • Hampir universal di mesin pesawat modern
  • Penting untuk mengendalikan getaran selama lintasan kecepatan kritis
  • Memungkinkan penggunaan bantalan elemen gelinding dalam aplikasi kecepatan tinggi
  • Desain yang ringkas dan ringan sangat penting untuk kedirgantaraan

Turbin Gas Industri

  • Digunakan dalam kombinasi dengan elemen bergulir atau bantalan bantalan miring
  • Mengontrol getaran selama startup dan shutdown
  • Mengurangi getaran yang ditransmisikan untuk mendukung struktur

Kompresor Berkecepatan Tinggi

  • Memberikan redaman tambahan di luar redaman bantalan
  • Mencegah ketidakstabilan dalam kondisi beban ringan
  • Memungkinkan jangkauan operasi yang lebih luas

Aplikasi Retrofit

  • Ditambahkan ke mesin yang ada dengan getaran kecepatan kritis yang berlebihan
  • Solusi ketika penyeimbangan dan penyelarasan tidak cukup mengurangi getaran
  • Alternatif untuk desain ulang rotor atau bantalan utama

Pertimbangan Desain

Perhitungan Koefisien Redaman

Gaya redaman yang diberikan oleh peredam film tekan kira-kira:

  • Fpembasahan = C × kecepatan
  • Dimana koefisien redaman C ∝ (µ × D × L³) / c³
  • Sangat sensitif terhadap clearance (c): mengurangi clearance hingga setengahnya meningkatkan redaman sebesar 8×
  • Merancang peredaman optimal memerlukan pemilihan parameter yang cermat

Pegas Pemusatan

  • Tujuan: Mencegah peredam dari “kebocoran” (kontak logam-ke-logam)
  • Pemilihan Kekakuan: Harus cukup lunak untuk memungkinkan gerakan peredam tetapi cukup kaku untuk memusatkan
  • Jenis Umum: Sangkar tupai (beberapa kawat melingkar), pegas koil, elemen elastomer

Pasokan dan Drainase Minyak

  • Pasokan oli bertekanan untuk menjaga film (biasanya 1-5 bar)
  • Laju aliran yang memadai untuk menghilangkan panas yang dihasilkan
  • Drainase yang tepat untuk mencegah banjir minyak
  • Ventilasi udara untuk mencegah kavitasi dalam film

Tantangan dan Keterbatasan

Tantangan Desain

  • Kavitasi: Lapisan oli dapat mengalami kavitasi (membentuk gelembung uap), sehingga mengurangi redaman efektif
  • Konsumsi Udara: Udara yang masuk mengurangi efektivitas peredaman
  • Ketergantungan Frekuensi: Efektivitas peredaman bervariasi dengan frekuensi getaran
  • Perilaku Non-Linear: Perubahan kinerja dengan amplitudo (gerakan besar dapat melebihi jarak bebas)

Tantangan Operasional

  • Sensitivitas Suhu: Perubahan viskositas oli seiring dengan suhu mempengaruhi redaman
  • Persyaratan Kebersihan: Kontaminasi dapat menghalangi pasokan atau merusak permukaan
  • Ketergantungan Pasokan Minyak: Hilangnya tekanan oli menghilangkan redaman
  • Keausan Segel: Segel ujung mengalami degradasi seiring waktu, sehingga mengurangi efektivitas

Persyaratan Pemeliharaan

  • Pantau tekanan dan suhu pasokan oli
  • Periksa segel ujung secara berkala
  • Verifikasi jarak bebas yang tepat selama perbaikan
  • Periksa kondisi pegas pemusatan
  • Bersihkan saluran oli dan filter

Desain Lanjutan

Peredam Cincin Piston

  • Gunakan ring piston sebagai pengganti seal O-ring
  • Biarkan sedikit kebocoran oli untuk distribusi tekanan yang lebih baik
  • Mengurangi kecenderungan kavitasi

Peredam Terbuka

  • Tidak ada segel ujung, aliran oli secara aksial
  • Desain lebih sederhana, tidak ada masalah keausan seal
  • Membutuhkan laju aliran oli yang lebih tinggi
  • Karakteristik redaman yang lebih konsisten

Peredam Integral

  • Film peredam terbentuk antara bantalan belakang dan rumah
  • Tidak ada komponen peredam terpisah
  • Kemampuan redaman yang ringkas namun terbatas

Efektivitas dan Kinerja

Pengurangan Getaran

  • Dapat mengurangi getaran kecepatan kritis sebesar 50-80%
  • Sangat efektif untuk mengendalikan resonansi
  • Memperluas puncak kecepatan kritis (membuatnya kurang tajam)
  • Memungkinkan perjalanan yang lebih aman melalui kecepatan kritis

Peningkatan Stabilitas

  • Meningkatkan kecepatan ambang batas untuk ketidakstabilan
  • Dapat mencegah pusaran minyak bila digunakan dengan bantalan elemen gelinding
  • Menambahkan redaman positif untuk melawan gaya destabilisasi

Alat Desain dan Analisis

Desain peredam film tekan yang tepat memerlukan:

  • Analisis Dinamika Rotor: Pemodelan terpadu sistem rotor-bantalan-peredam
  • Analisis Film Fluida: Solusi persamaan Reynolds untuk distribusi tekanan
  • Analisis Non-Linear: Memperhitungkan kavitasi, perilaku yang bergantung pada amplitudo
  • Analisis Termal: Suhu oli dan pembuangan panas
  • Perangkat Lunak Khusus: Alat seperti DyRoBeS, XLTRC mencakup model SFD

Kapan Menggunakan Peredam Film Remas

Aplikasi yang Direkomendasikan

  • Mesin Berkecepatan Tinggi: Beroperasi mendekati atau di atas kecepatan kritis
  • Sistem Bantalan Elemen Bergulir: Menambahkan redaman di mana bantalan memberikan redaman minimal
  • Rotor Fleksibel: Beroperasi di atas kecepatan kritis pertama
  • Masalah Stabilitas: Ketika ketidakstabilan rotor menjadi risiko
  • Kontrol Getaran Transien: Mengurangi getaran saat startup/shutdown

Tidak Direkomendasikan Saat

  • Operasi kecepatan rendah di mana peredaman tidak kritis
  • Keterbatasan ruang mencegah pemasangan
  • Sistem pasokan minyak tidak tersedia atau tidak dapat diandalkan
  • Sumber daya pemeliharaan terbatas (peredam memerlukan pemeliharaan sistem oli)
  • Solusi yang lebih sederhana (penyeimbangan, penyelarasan) memadai

Peredam film squeeze merupakan solusi elegan untuk pengendalian getaran pada mesin putar berkecepatan tinggi. Dengan memberikan peredaman yang signifikan tanpa menambah kekakuan, peredam ini memungkinkan pengoperasian pada kecepatan kritis, mencegah ketidakstabilan yang merusak, dan memperluas jangkauan operasi peralatan putar sambil mempertahankan desain yang ringkas dan pasif.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp