ტუმბოებში ჰიდრავლიკური ძალების გაგება
განმარტება: რა არის ჰიდრავლიკური ძალები?
ჰიდრავლიკური ძალები არის ტუმბოს კომპონენტებზე მომდინარე სითხის მიერ მოქმედი ძალები, მათ შორის წნევით გამოწვეული დატვირთვები იმპულსური ფრთების ღერძულ ბიძგზე, წნევის დიფერენციალებიდან გამომდინარე ღერძულ ბიძგზე, ასიმეტრიული წნევის განაწილებიდან გამომდინარე რადიალურ ძალებზე და ნაკადის ტურბულენტობიდან და ფრთის-სპირალის ურთიერთქმედებიდან გამომდინარე პულსირებად ძალებზე. ეს ძალები განსხვავდება მექანიკური ძალებისგან (დან დისბალანსი, არასწორი განლაგება) იმით, რომ ისინი წარმოიქმნება სითხის წნევისა და იმპულსის ცვლილებებიდან, რაც ქმნის ვიბრაცია კომპონენტები ფრთის გავლის სიხშირე და მასთან დაკავშირებული ჰარმონიკები.
ტუმბოს საიმედოობისთვის აუცილებელია ჰიდრავლიკური ძალების გაგება, რადგან ეს ძალები ქმნის საკისრების დატვირთვას, ლილვის გადახრას და ვიბრაციას, რომლებიც იცვლება სამუშაო პირობების (ნაკადის სიჩქარე, წნევა, სითხის თვისებები) მიხედვით, რაც ტუმბოს ქცევას განასხვავებს სხვა მბრუნავი მექანიზმებისგან, სადაც ძალები ძირითადად მექანიკურია.
ჰიდრავლიკური ძალების სახეები
1. ღერძული ბიძგი (ჰიდრავლიკური ბიძგი)
იმპულერის გასწვრივ წნევის დიფერენციალის წმინდა ღერძული ძალა:
- მექანიზმი: გამონადენის წნევა იმპულერის ერთ მხარეს, შეწოვის წნევა იმპულერის მეორე მხარეს
- მიმართულება: როგორც წესი, შეწოვის მიმართულებით (იმპელის უკანა მხარეს)
- მასშტაბები: შეიძლება ათასობით ფუნტი იყოს საშუალო სიმძლავრის ტუმბოებშიც კი
- ეფექტი: ტვირთავს ბიძგის საკისარს, შეიძლება გამოიწვიოს ღერძული ვიბრაცია
- განსხვავდება: ნაკადის სიჩქარე, წნევა, იმპულსური დიზაინი
ბიძგის დაბალანსების მეთოდები
- ბალანსის ხვრელები: იმპულერის გარსში არსებული ხვრელები წნევის გათანაბრებისთვის
- უკანა ფრთები: უკანა მხარეს არსებული ფრთები სითხის ტუმბოს წნევის შესამცირებლად
- ორმაგი შეწოვის იმპულერები: სიმეტრიული დიზაინი, რომელიც აუქმებს ბიძგს
- საპირისპირო იმპელერები: მრავალსაფეხურიანი ტუმბოები საპირისპირო მიმართულებით მიმართული იმპულატორებით
2. რადიალური ძალები
ასიმეტრიული წნევის განაწილებიდან გამომდინარე გვერდითი ძალები:
საუკეთესო ეფექტურობის წერტილში (BEP)
- წნევის განაწილება შედარებით სიმეტრიულია იმპულერის გარშემო
- რადიალური ძალები დაბალანსებულია და აბათილებს
- მინიმალური წმინდა რადიალური ძალა
- ყველაზე დაბალი ვიბრაციის მდგომარეობა
გამორთულია BEP (დაბალი ნაკადი)
- ასიმეტრიული წნევის განაწილება ვოლუტში
- წმინდა რადიალური ძალა სპირალური ენის მიმართ
- ძალის სიდიდე იზრდება ნაკადის შემცირებასთან ერთად
- გამორთვისას იმპულერის წონა შეიძლება იყოს 20-40%
- ქმნის 1× ვიბრაციას მბრუნავი რადიალური ძალიდან
გამორთულია BEP (მაღალი ნაკადი)
- სხვადასხვა ასიმეტრიის ნიმუში
- რადიალური ძალა არსებობს, მაგრამ, როგორც წესი, ნაკლებია, ვიდრე დაბალი ნაკადის დროს
- ნაკადის ტურბულენტობა შემთხვევითი ძალის კომპონენტებს ამატებს
3. ფრთის გავლის პულსაციები
პერიოდული წნევის პულსი ხდება, როდესაც ფრთები წყლის გამტარ არხში გადიან:
- სიხშირე: ფრთების რაოდენობა × ბრუნი წუთში / 60
- მექანიზმი: ფრთის თითოეული გავლა წნევის იმპულსს ქმნის
- ძალები: მოქმედება იმპულსზე, სპირალსა და კორპუსზე
- ვიბრაცია: დომინანტური ფრთის გავლის სიხშირე
- მასშტაბები: დამოკიდებულია კლირენსზე, სამუშაო წერტილზე, დიზაინზე
4. რეცირკულაციის ძალები
- ნაკადის არასტაბილურობით გამოწვეული დაბალი სიხშირის არასტაბილური ძალები
- ხდება ძალიან დაბალი ან ძალიან მაღალი ნაკადის სიჩქარის დროს
- სიხშირეები, როგორც წესი, 0.2-0.8× გაშვების სიჩქარეა
- შეიძლება გამოიწვიოს ძლიერი დაბალი სიხშირის ვიბრაცია
- მიუთითებს BEP-დან შორს მუშაობაზე
გავლენა ტუმბოს მუშაობაზე
საკისრების დატვირთვა
- ჰიდრავლიკური რადიალური ძალები მექანიკურ დატვირთვებს ემატება
- ცვალებადი ძალები ციკლურ დატვირთვას ქმნიან
- მაქსიმალური დატვირთვა დაბალი ნაკადის პირობებში
- საკისრების შერჩევა უნდა ითვალისწინებდეს ჰიდრავლიკურ დატვირთვას
- საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობა შემცირებულია ჰიდრავლიკური ძალებით (სიცოცხლის ხანგრძლივობა ∝ 1/დატვირთვა³)
ლილვის გადახრა
- რადიალური ძალები ლილვს გადახრიან
- ცვლის დალუქვის კლირენსს და ცვეთის რგოლებს
- შეიძლება გავლენა იქონიოს ეფექტურობაზე
- ექსტრემალური შემთხვევები ხახუნს იწვევს
ვიბრაციის გენერაცია
- 1× კომპონენტი: სტაბილური ან ნელა ცვალებადი რადიალური ძალიდან
- VPF კომპონენტი: წნევის პულსაციებიდან
- დაბალი სიხშირის: რეცირკულაციისა და არასტაბილურობისგან
- ოპერაციული წერტილიდან გამომდინარე: ვიბრაცია იცვლება ნაკადის სიჩქარის მიხედვით
მექანიკური სტრესი
- ციკლური ძალები ქმნიან დაღლილობის დატვირთვას
- იმპულსური ფრთები, რომლებიც დაძაბულია წნევის დიფერენციალებით
- ლილვის დაღლილობა მოხრის მომენტებისგან
- წნევის პულსაციებით გამოწვეული გარსის დაძაბულობა
ჰიდრავლიკური ძალის მინიმიზაცია
BEP-თან ახლოს ოპერირება
- ჰიდრავლიკური ძალების მინიმიზაციის ყველაზე ეფექტური სტრატეგია
- შესაძლებლობის შემთხვევაში, იმუშავეთ BEP ნაკადის 80-110% დიაპაზონში
- რადიალური ძალების მინიმუმი BEP-ზე
- ვიბრაცია და საკისრების დატვირთვები მინიმუმამდეა დაყვანილი
დიზაინის მახასიათებლები
- დიფუზორული ტუმბოები: უფრო სიმეტრიული წნევის განაწილება, ვიდრე ვოლუტი
- ორმაგი ვოლუტი: ორი 180°-იანი დაშორებით განლაგებული წყლის გამტარი აბალანსებს რადიალურ ძალებს
- გაზრდილი კლირენსები: შეამცირეთ ფრთის გავლის წნევის პულსაციები (მაგრამ შეამცირეთ ეფექტურობა)
- ფრთის ნომრის შერჩევა: ოპტიმიზაცია აკუსტიკური რეზონანსების თავიდან ასაცილებლად
სისტემის დიზაინი
- მინიმალური ნაკადის რეცირკულაცია ძირითადი დატვირთვის ტუმბოებისთვის
- სათანადო ზომის ტუმბო რეალური დატვირთვისთვის (მოერიდეთ ზედმეტად დიდ ტუმბოს)
- ცვლადი სიჩქარის წამყვანი სისტემა ოპტიმალური სამუშაო წერტილის შესანარჩუნებლად
- შესასვლელის დიზაინი მინიმუმამდე ამცირებს წინასწარ მორევსა და ტურბულენტობას
დიაგნოსტიკური გამოყენება
შესრულების მრუდები და ჰიდრავლიკური ძალები
- ვიბრაციისა და ნაკადის სიჩქარის დიაგრამა
- მინიმალური ვიბრაცია, როგორც წესი, BEP-ის დონეზე ან მის მახლობლად
- დაბალი ნაკადის დროს ვიბრაციის ზრდა მიუთითებს მაღალ რადიალურ ძალებზე
- ოპერაციული დიაპაზონის შერჩევის სახელმძღვანელოები
VPF ანალიზი
- VPF ამპლიტუდა მიუთითებს ჰიდრავლიკური პულსაციის სიმძიმეზე
- VPF-ის ზრდა მიუთითებს კლირენსის გაუარესებაზე ან ოპერაციული წერტილის ცვლილებაზე.
- VPF ჰარმონიკები მიუთითებს ტურბულენტურ, დარღვეულ ნაკადზე
გაზომვის მოსაზრებები
ვიბრაციის გაზომვის ადგილები
- საკისრების კორპუსები: მექანიკური და ჰიდრავლიკური ძალების საერთო რაოდენობის დადგენა
- ტუმბოს კორპუსი: უფრო მგრძნობიარეა ჰიდრავლიკური პულსაციების მიმართ
- შემწოვი და გამტარი მილი: წნევის პულსაციის გადაცემა
- მრავალი ადგილმდებარეობა: განასხვავეთ ჰიდრავლიკური და მექანიკური წყაროები
წნევის პულსაციის გაზომვა
- წნევის გადამყვანები შეწოვისა და გამონადენის დროს
- ჰიდრავლიკური პულსაციების პირდაპირი გაზომვა
- კორელაცია ვიბრაციასთან
- აკუსტიკური რეზონანსების იდენტიფიცირება
ჰიდრავლიკური ძალები ტუმბოს მუშაობის ფუნდამენტური ფაქტორია და ტუმბოს ვიბრაციისა და დატვირთვის ძირითადი წყაროა. სამრეწველო გამოყენებაში ტუმბოს საიმედო და ხანგრძლივი მუშაობის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია იმის გაგება, თუ როგორ იცვლება ეს ძალები სამუშაო პირობების მიხედვით, მათი ნიშნების ამოცნობა ვიბრაციის სპექტრებში და ტუმბოების დაპროექტება/ოპერირება ჰიდრავლიკური ძალების მინიმიზაციისთვის BEP-თან ახლოს მუშაობის გზით.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 