ტორსიული ანალიზის გაგება
განმარტება: რა არის ტორსიული ანალიზი?
ტორსიული ანალიზი არის გაზომვა, შეფასება და მოდელირება ბრუნვითი ვიბრაცია— ლილვის ღერძის გარშემო ბრუნვითი რხევები — მბრუნავი მანქანების ამძრავებში. განსხვავებით გვერდითი ვიბრაცია (მოღუნვა), რომელიც ადვილად იზომება სტანდარტული accelerometers, ბრუნვითი ვიბრაცია მოითხოვს სპეციალიზებულ გაზომვის ტექნიკას (დეფორმაციის საზომები, ორმაგი ტაქომეტრები, ლაზერული ვიბრომეტრია) და ანალიზს კუთხური რხევების აღმოსაჩენად, ბრუნვითი ბუნებრივი სიხშირეების დასადგენად და ლილვებში, შეერთებებსა და მექანიზმებში დაღლილობის რისკის შესაფასებლად.
ბრუნვითი ანალიზი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ორმხრივი ძრავების ამძრავებისთვის, გრძელი წამყვანი ლილვებისთვის, მაღალი სიმძლავრის გადაცემათა კოლოფებისთვის და VFD ძრავების აპლიკაციებისთვის, სადაც ბრუნვითმა ვიბრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს კატასტროფული ლილვის ან შეერთების გაუმართაობა გვერდითი ვიბრაციის მისაღები დონის მიუხედავად. ეს არის სპეციალიზებული, მაგრამ აუცილებელი დიაგნოსტიკური შესაძლებლობა ელექტროგადამცემ სისტემებში უეცარი, მოულოდნელი გაუმართაობის თავიდან ასაცილებლად.
რატომ არის საჭირო ტორსიული ანალიზი
ბრუნვითი და გვერდითი ვიბრაცია
- ლატერალური: მოხრა, გვერდიდან გვერდზე მოძრაობა, გაზომილი სტანდარტული აქსელერომეტრებით
- ბრუნვითი: ღერძის გარშემო ბრუნვა, გვერდითი გადაადგილების გარეშე, სტანდარტული სენსორებისთვის უხილავი
- დამოუკიდებლობა: შეიძლება ჰქონდეს მძიმე ტორსიული მოძრაობები დაბალი გვერდითი მოძრაობით (და პირიქით)
- Damage: ტორსიულმა დაზიანებამ შეიძლება გამოიწვიოს ლილვის/შეერთების გაუმართაობა გვერდითი გაზომვებიდან გაფრთხილების გარეშე.
წარუმატებლობის რეჟიმები
- ლილვის დაღლილობის მოტეხილობები (როგორც წესი, ღერძის მიმართ 45°-იანი კუთხე)
- შეერთების ელემენტის გაუმართაობა (მექანიზმის კბილები, მოქნილი ელემენტები)
- გადაცემათა კოლოფის კბილის გატეხვა რხევითი დატვირთვებისგან
- გასაღებისა და საკვანძო ხვრელის დაზიანება დაფქვის შედეგად
გაზომვის ტექნიკა
1. დაძაბულობის საზომის მეთოდი
პირდაპირი ბრუნვითი დაძაბულობის გაზომვა:
- დეფორმაციის საზომები, რომლებიც შეკრულია ლილვის ღერძთან 45°-იანი კუთხით (მაქსიმალური ძვრის დაძაბულობის ორიენტაცია)
- ზომავს დახვევით გამოწვეული ძვრის დეფორმაციას
- მბრუნავი ლილვებისთვის საჭიროა მოცურების რგოლები ან უკაბელო ტელემეტრია
- ყველაზე ზუსტი, მაგრამ რთული და ძვირი
- კვლევისა და განვითარების ძირითადი გამოყენება
2. ორმაგი ტაქომეტრის მეთოდი
- ორი ოპტიკური სენსორი სხვადასხვა ლილვის ადგილას
- გაზომეთ ფაზური სხვაობა ადგილმდებარეობებს შორის
- ფაზური სხვაობა = კუთხური ბრუნვა = ბრუნვითი ვიბრაცია
- უკონტაქტო და პრაქტიკული
- შემოიფარგლება დაბალი სიხშირის ტორსიულით (< 100 ჰც (როგორც წესი)
3. ლაზერული ტორსიონალური ვიბრომეტრი
- სპეციალიზებული ლაზერული დოპლერის სისტემა
- კუთხური სიჩქარის რყევების გაზომვა
- უკონტაქტო
- ფართო სიხშირის დიაპაზონი
- ძვირადღირებული, მაგრამ ძლიერი
4. ძრავის დენის ანალიზი
- ბრუნვითი ვიბრაცია ქმნის დენის რყევებს
- ძრავის დენის სპექტრის ანალიზი
- არაპირდაპირი, მაგრამ არაინვაზიური
- სასარგებლო სკრინინგის ინსტრუმენტი
ანალიტიკური ტორსიონალური ანალიზი
მათემატიკური მოდელირება
- ტრანსმისიის გუმბათოვანი მასის ბრუნვითი მოდელი
- ბრუნვითი ბუნებრივი სიხშირეების გამოთვლა
- აგზნების წყაროებზე რეაქციის პროგნოზირება
- კრიტიკული სიჩქარეებისა და რეზონანსების იდენტიფიცირება
აგზნების წყაროები
- ორმხრივი ძრავები: გასროლის იმპულსები ქმნის ბრუნვით აგზნებას
- გადაცემათა ბადე: კბილის ჩართულობა ქმნის რხევით ბრუნვის მომენტს
- ვენტილატორის დინამიკები: PWM გადართვის სიხშირის ჰარმონიკები
- ელექტროობა: ძრავის პოლუსების გავლისა და სრიალის სიხშირეები
კემპბელის დიაგრამა ტორსიონალური სქემისთვის
- ბრუნვითი ბუნებრივი სიხშირეების სიჩქარის მიმართ ასახვის გრაფიკი
- აგზნების შეკვეთის ხაზების გადაფარვა
- ბრუნვითი კრიტიკული სიჩქარის (დაბრკოლების წერტილების) იდენტიფიცირება
- სახელმძღვანელოს მუშაობის სიჩქარის შერჩევა
კრიტიკული აპლიკაციები
ორმხრივი ძრავის ამძრავები
- დიზელის გენერატორები
- გაზის ძრავის კომპრესორები
- საზღვაო ძრავა
- დიდი ბრუნვის მომენტის პულსაციები ანალიზს საჭიროებს
გრძელი წამყვანი ლილვები
- საგორავი ქარხნის ამძრავები
- საზღვაო პროპელერის ლილვები
- ქაღალდის მანქანის დრაივები
- სიგრძე ქმნის დაბალ ბრუნვით სიმტკიცეს
მაღალი სიმძლავრის გადაცემათა კოლოფები
- ქარის ტურბინის გადაცემათა კოლოფი
- სამრეწველო გადაცემათა კოლოფის რედუქტორები > 1000 ცხენის ძალა
- ბრუნვითი რეჟიმების გადაცემათა ბადისებრი აგზნება
VFD ძრავის სისტემები
- ცვლადი სიხშირის დრაივები ქმნის ტორსიულ აგზნებას
- PWM ჰარმონიკებს შეუძლიათ ბრუნვითი რეზონანსების აღგზნება
- მზარდი შეშფოთება VFD-ის პროლიფერაციასთან დაკავშირებით
ანალიზის შედეგები
ბრუნვითი ბუნებრივი სიხშირეები
- იდენტიფიცირება გაზომვის ან გამოთვლის მეთოდით
- შეადარეთ აგზნების სიხშირეებს
- დაადასტურეთ ადეკვატური განცალკევება
სტრესის დონეები
- გაზომილი ვიბრაციიდან მონაცვლეობითი ძვრის სტრესის გამოთვლა
- შეადარეთ მასალის გამძლეობის ლიმიტებს
- დაღლილობის სიცოცხლის მოხმარების შეფასება
- დაადგინეთ, მისაღებია თუ არა სტრესები
დემპინგი
- ტორსიული რეზონანსების დროს რეაქციიდან გაზომვა
- როგორც წესი, ძალიან დაბალია (< 1% კრიტიკული)
- დაბალი დემპინგი ნიშნავს მკვეთრ რეზონანსებს
შერბილების სტრატეგიები
სიხშირის გამოყოფა
- დარწმუნდით, რომ ბრუნვითი ნატურალური მნიშვნელობები გამოყოფილია აგზნების სიხშირეებისგან
- ლილვის დიამეტრის, სიგრძის ან შეერთების სიმტკიცის შეცვლა
- ინერციების შეცვლა (ფლაინერის დამატება)
დემპინგის დამატება
- ტორსიული ამორტიზატორები (ბლანტი ან ხახუნის)
- მაღალი დემპინგის შეერთებები
- ამცირებს რეზონანსულ გაძლიერებას
ოპერაციული სიჩქარის ცვლილებები
- მოერიდეთ უწყვეტ მუშაობას ბრუნვითი კრიტიკული სიჩქარით
- სიჩქარის დიაპაზონის შეზღუდვა
- VFD რეგულირება აგზნების მინიმიზაციისთვის
ტორსიული ანალიზი ვიბრაციის სპეციალიზებული დისციპლინაა, რომელიც ეხება გრეხილი რხევების ეფექტს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კატასტროფული ავარიები, რომლებიც შეუმჩნეველია სტანდარტული გვერდითი ვიბრაციის მონიტორინგისთვის. ტორსიული ანალიზი მოითხოვს სპეციალიზებულ გაზომვასა და ანალიზის ტექნიკას, მაგრამ აუცილებელია ორმხრივი ძრავის ამძრავებისთვის, გრძელი ლილვებისთვის, მაღალი სიმძლავრის გადაცემათა კოლოფებისთვის და VFD სისტემებისთვის, სადაც ტორსიული ვიბრაცია მნიშვნელოვან საიმედოობასა და უსაფრთხოებას წარმოადგენს.