მბრუნავ მექანიზმებში ლილვის დარტყმის გაგება

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

განმარტება: რა არის Shaft Whip?

ლილვის შოლტი (ასევე უწოდებენ ზეთის შხეფს, როდესაც ხდება ჰიდროდინამიკურ საკისრებში) მძიმე ფორმაა როტორის არასტაბილურობა ხასიათდება ძალადობით თვითაღგზნებული ვიბრაცია ეს ხდება მაშინ, როდესაც სითხისებრ საკისრებში მომუშავე როტორი აღემატება კრიტიკულ ზღურბლურ სიჩქარეს, როგორც წესი, დაახლოებით ორჯერ მეტს, ვიდრე პირველი კრიტიკული სიჩქარე. როგორც კი დარტყმა მოხდება, ვიბრაციის სიხშირე “იკვრება” როტორის პირველ ბუნებრივი სიხშირე და იქ რჩება სიჩქარის შემდგომი ზრდის მიუხედავად, ამპლიტუდა შემოიფარგლება მხოლოდ საკისრების კლირენსით ან კატასტროფული უკმარისობით.

ლილვის ტკაცუნი მაღალსიჩქარიან მბრუნავ მექანიზმებში ერთ-ერთი ყველაზე საშიში მდგომარეობაა, რადგან ის უეცრად ვითარდება, წამებში დესტრუქციულ ამპლიტუდამდე იზრდება და მისი გამოსწორება შეუძლებელია. დაბალანსება ან სხვა ჩვეულებრივი მეთოდები. ის მოითხოვს დაუყოვნებლივ გამორთვას და საკისრების სისტემის მოდიფიცირებას განმეორების თავიდან ასაცილებლად.

პროგრესია: ზეთის ტრიალიდან ლილვის ტრიალამდე

ეტაპი 1: სტაბილური ოპერაცია

• როტორი არასტაბილურობის ზღურბლზე დაბალია
• მხოლოდ ნორმალური იძულებითი ვიბრაცია დისბალანსი აწმყო
• საკისრის ზეთის აპკი უზრუნველყოფს სტაბილურ საყრდენს

ეტაპი 2: ზეთის მორევების დაწყება

როდესაც სიჩქარე პირველი კრიტიკული სიჩქარის დაახლოებით 2-ჯერ აღემატება:

• ზეთის მორევი ვითარდება - სუბსინქრონული ვიბრაცია ~0.43-0.48× ლილვის სიჩქარით
• ამპლიტუდა თავდაპირველად საშუალოა და სიჩქარეზეა დამოკიდებული
• სიხშირე ლილვის სიჩქარის პროპორციულად იზრდება
• შეიძლება იყოს წყვეტილი ან უწყვეტი
• შეიძლება თანაარსებობდეს დისბალანსით გამოწვეულ ნორმალურ 1X ვიბრაციასთან

ეტაპი 3: Whip-ის გადასვლა

როდესაც ზეთის მორევის სიხშირე იზრდება პირველ ბუნებრივ სიხშირესთან შესაბამისობაში:

• სიხშირის ფიქსაცია: ვიბრაციის სიხშირე ფიქსირდება ბუნებრივ სიხშირეზე
• რეზონანსული გაძლიერება: ამპლიტუდა მკვეთრად იზრდება იმის გამო, რომ რეზონანსი
• უეცარი დაწყება: ტრიალიდან შოლტზე გადასვლა შეიძლება მყისიერი იყოს
• სიჩქარის დამოუკიდებლობა: სიჩქარის შემდგომი ზრდა სიხშირეს არ ცვლის, მხოლოდ ამპლიტუდას

ეტაპი 4: ლილვის დარტყმა (კრიტიკული მდგომარეობა)

• ვიბრაცია მუდმივი სიხშირით (პირველი ბუნებრივი სიხშირე, როგორც წესი, 40-60 ჰც)
• ამპლიტუდა 5-20-ჯერ მეტია, ვიდრე ნორმალური დისბალანსის ვიბრაცია
• ლილვი შეიძლება შეეხოს საკისრების კლირენსის ზღვრებს
• საკისრებისა და ზეთის სწრაფი გაცხელება
• კატასტროფული უკმარისობის პოტენციალი რამდენიმე წუთში, თუ არ გაითიშება

ფიზიკური მექანიზმი

როგორ ვითარდება ზეთის ცვენა

მექანიზმი მოიცავს საკისრის ზეთის ფენაში სითხის დინამიკას:

1. ნავთობის სოლის ფორმირება: ლილვის ბრუნვისას, ის ზეთს საკისრის გარშემო ატრიალებს, რაც წნევით წარმოქმნის სოლს.
2. ტანგენციალური ძალა: ზეთის სოლი ახდენს ძალას, რომელიც პერპენდიკულარულია რადიალური მიმართულების მიმართ (ტანგენციალური).
3. ორბიტის მოძრაობა: ტანგენციალური ძალა იწვევს ლილვის ცენტრის ბრუნვას ლილვის დაახლოებით ნახევარი სიჩქარის სიჩქარით.
4. ენერგიის მოპოვება: სისტემა ენერგიას ლილვის ბრუნვიდან იღებს ორბიტალური მოძრაობის შესანარჩუნებლად
5. რეზონანსული საკეტი: როდესაც ორბიტის სიხშირე ემთხვევა ბუნებრივ სიხშირეს, რეზონანსი აძლიერებს ვიბრაციას.
6. ლიმიტის ციკლი: ვიბრაცია იზრდება მანამ, სანამ არ შეიზღუდება საკისრის კლირენსით ან გაუმართაობით

დიაგნოსტიკური იდენტიფიკაცია

ვიბრაციის სიგნალი

ლილვის შოლტი ვიბრაციის მონაცემებში დამახასიათებელ ნიმუშებს წარმოქმნის:

• სპექტრი: დიდი პიკი სუბსინქრონული სიხშირის დროს (პირველი ბუნებრივი სიხშირე), მუდმივი სიჩქარის ცვლილების მიუხედავად
• ჩანჩქერის ნაკვეთი: სუბსინქრონული კომპონენტი ჩნდება ვერტიკალური ხაზის (მუდმივი სიხშირის) სახით და არა დიაგონალის (სიჩქარის პროპორციული) სახით.
• შეკვეთის ანალიზი: წილადური თანმიმდევრობა, რომელიც მცირდება სიჩქარის ზრდასთან ერთად (მაგ., იცვლება 0.5×-დან 0.4×-მდე და 0.35×-მდე)
• ორბიტა: დიდი წრიული ან ელიფსური ორბიტა ბუნებრივი სიხშირით

დაწყების სიჩქარე

• ტიპიური ზღვარი: 2.0-2.5× პირველი კრიტიკული სიჩქარე
• საკისარზე დამოკიდებული: სპეციფიკური ზღვარი განსხვავდება საკისრების დიზაინის, წინასწარი დატვირთვისა და ზეთის სიბლანტის მიხედვით
• უეცარი დაწყება: სიჩქარის მცირე ზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს სწრაფი გადასვლა სტაბილურიდან არასტაბილურზე

პრევენციის სტრატეგიები

საკისრების დიზაინის მოდიფიკაციები

1. დახრილი ბალიშის საკისრები

• ყველაზე ეფექტური გადაწყვეტა ღეროს ცვეთის თავიდან ასაცილებლად
• ბალიშები დამოუკიდებლად ბრუნავს, რაც გამორიცხავს დესტაბილიზაციის გამომწვევ ჯვარედინი შეერთების ძალებს
• თანდაყოლილი სტაბილურობა ფართო სიჩქარის დიაპაზონში
• მაღალსიჩქარიანი ტურბომანქანების ინდუსტრიის სტანდარტი

2. წნევის კაშხლის საკისრები

• მოდიფიცირებული ცილინდრული საკისარი ღარებით ან ჯებირებით
• ზრდის ეფექტურ ამორტიზაციას და სიმყარეს
• დახრილი ბალიშის ფასი უფრო დაბალია, მაგრამ ნაკლებად ეფექტურია

3. საკისრის წინასწარი დატვირთვა

• საკისრებზე რადიალური წინასწარი დატვირთვის გამოყენება ზრდის სიმტკიცეს
• ზრდის არასტაბილურობის ზღურბლის სიჩქარეს
• შესაძლებელია მიღწეული იქნას ოფსეტური ჭაბურღილის დიზაინის მეშვეობით

4. შეკუმშვის ფირის დემპფერები

• საკისრის გარშემო არსებული გარე ამორტიზატორის ელემენტი
• უზრუნველყოფს დამატებით ამორტიზაციას საკისრების დიზაინის შეცვლის გარეშე
• ეფექტურია რეტროფიტის აპლიკაციებისთვის

ოპერატიული ზომები

• სიჩქარის შეზღუდვა: მაქსიმალური სამუშაო სიჩქარე შეზღუდეთ ზღურბლზე დაბალ დონეზე (როგორც წესი < 1.8× პირველი კრიტიკული)
• დატვირთვის მართვა: შესაძლებლობის შემთხვევაში, იმუშავეთ საკისრების მაღალი დატვირთვით (ზრდის ამორტიზაციას)
• ზეთის ტემპერატურის კონტროლი: ზეთის დაბალი ტემპერატურა ზრდის სიბლანტეს და დემპფინირებას
• მონიტორინგი: უწყვეტი ვიბრაციის მონიტორინგი სუბსინქრონული კომპონენტებისთვის დაყენებული სიგნალიზაციით

შედეგები და ზიანი

მყისიერი ეფექტები

• ძლიერი ვიბრაცია: ამპლიტუდამ შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე მილიმეტრს (ასობით მილი)
• ხმაური: ხმამაღალი, გამორჩეული ხმა, რომელიც განსხვავდება ჩვეულებრივი მუშაობისგან
• საკისრების სწრაფი გათბობა: საკისრების ტემპერატურა შეიძლება წუთებში 20-50°C-ით გაიზარდოს
• ნავთობის დეგრადაცია: მაღალი ტემპერატურა და ცვეთა აზიანებს საპოხი მასალას

პოტენციური ჩავარდნები

• საკისრის საწმენდი: საკისრის ბაბიტის მასალა დნება და იწმინდება
• ლილვის დაზიანება: დაკაწვრა, დახეთქვა ან მუდმივი მოხრა
• ბეჭდის გაუმართაობა: ლილვის გადაჭარბებული მოძრაობა აზიანებს საკეტებს
• ლილვის გატეხვა: ძლიერი რხევებისგან გამოწვეული მაღალი ციკლის დაღლილობა
• შეერთების დაზიანება: გადაცემული ძალები აზიანებს შეერთებებს

დაკავშირებული ფენომენები

ზეთის მორევი

ზეთის მორევი შოლტის წინამორბედია:

• იგივე მექანიზმი, მაგრამ სიხშირე ბუნებრივ სიხშირეზე არ არის მიბმული
• ნაკლებად მძიმე ამპლიტუდა
• სიხშირე სიჩქარის პროპორციულია (~0.43-0.48×)
• შესაძლოა, ზოგიერთ აპლიკაციაში ასატანი იყოს

ორთქლის ტრიალი

მსგავსი არასტაბილურობა ორთქლის ტურბინებში, რაც გამოწვეულია ლაბირინთის დალუქვის აეროდინამიკური ძალებით და არა საკისრების ზეთის აპკებით. ავლენს მსგავს სუბსინქრონულ ვიბრაციულ ფიქსაციას საკუთარ სიხშირეზე.

მშრალი ხახუნის სამაგრი

შეიძლება მოხდეს დალუქვის ადგილებში ან როტორ-სტატორის კონტაქტიდან:

• ხახუნის ძალები დესტაბილიზაციის მექანიზმს უზრუნველყოფენ
• ნაკლებად გავრცელებულია, ვიდრე ზეთის ჩხირი, მაგრამ ისეთივე საშიშია
• საჭიროებს განსხვავებულ კორექტირების მიდგომას (კონტაქტის აღმოფხვრა, დალუქვის დიზაინის გაუმჯობესება)

შემთხვევის შესწავლა: კომპრესორის ლილვის მაშველი

სცენარი: მაღალსიჩქარიანი ცენტრიდანული კომპრესორი ცილინდრული საკისრებით

• ნორმალური ოპერაცია: 12,000 ბრ/წთ 2.5 მმ/წმ ვიბრაციით
• სიჩქარის გაზრდა: ოპერატორის ბრუნვის სიჩქარე გაიზარდა 13,500 ბრ/წთ-მდე უფრო მაღალი სიმძლავრისთვის
• დაწყება: 13,200 ბრ/წთ-ზე, უეცარი ძლიერი ვიბრაცია განვითარდა.
• სიმპტომები: 25 მმ/წმ ვიბრაცია 45 ჰც-ზე (მუდმივი), საკისრის ტემპერატურა 70°C-დან 95°C-მდე გაიზარდა 3 წუთში.
• გადაუდებელი ზომები: მყისიერმა გამორთვამ თავიდან აიცილა საკისრების გაუმართაობა
• ძირეული მიზეზი: პირველი კრიტიკული სიჩქარე იყო 2700 ბრ/წთ (45 ჰც); 2× კრიტიკული = 5400 ბრ/წთ-ზე დარტყმის ზღვარი გადაჭარბებული იყო.
• Solution: ჩვეულებრივი საკისრები ჩანაცვლებულია დახრილი ბალიშის საკისრებით, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხო მუშაობას 15,000 ბრ/წთ-მდე.

სტანდარტები და ინდუსტრიული პრაქტიკა

• API 684: საჭიროებს მაღალსიჩქარიანი ტურბომანქანების სტაბილურობის ანალიზს
• API 617: განსაზღვრავს კომპრესორების საკისრების ტიპებს და სტაბილურობის მოთხოვნებს
• ISO 10814: უზრუნველყოფს სტაბილურობისთვის საკისრების შერჩევის რეკომენდაციებს
• ინდუსტრიული პრაქტიკა: დახრილი ბალიშის საკისრების სტანდარტი 2× პირველი კრიტიკული სიჩქარის ზემოთ მომუშავე აღჭურვილობისთვის

ლილვის აფეთქება კატასტროფული უკმარისობის რეჟიმს წარმოადგენს, რომლის თავიდან აცილებაც საკისრების სწორი შერჩევითა და დიზაინით უნდა მოხდეს. მისი გამორჩეული სუბსინქრონული, სიხშირით ფიქსირებული ვიბრაციული სიგნალის ამოცნობა საშუალებას იძლევა სწრაფი დიაგნოსტიკისა და შესაბამისი საგანგებო რეაგირების, რაც ხელს უშლის კრიტიკულად მაღალი სიჩქარით მბრუნავი აღჭურვილობის ძვირადღირებულ დაზიანებას.

---

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე