Синхрондыққа дейінгі және синхронды тербеліс: толық түсіндірме
Субсинхронды дрейфтеу жиілігі мынадай тербеліс компоненті болып табылады less than машинаның негізгі жұмыс жылдамдығынан (1×) төмен, және оның пайда болуы айналмалы машина жіберетін ең маңызды сигналдардың бірі болып саналады. Неліктен екенін түсіну үшін оны қарама-қарсы ұғыммен салыстыру пайдалы: синхрондық дірілді, ол білікпен жұмыс жылдамдығының нақты бүтін еселіктерімен синхронды жүреді. Бұл айырмашылық теориялық емес — ол механикалық жолмен түзетуге болатын жалпы ақауларды қайта жобалауды немесе жедел тоқтатуды талап ететін өздігінен қозатын тұрақсыздықтардан ажыратады. Бұл мақалада екі термин де анықталады, негізгі себептер тізімделеді және оларды FFT spectrum.
1. Синхронды тербеліс дегеніміз не?
Синхронды тербеліс білік’тің айналу жылдамдығының бүтін еселігіне тең жиіліктегі тербеліс болып табылады — ол айналыспен “синхронды”. Бұл машина тербелісінің ең жиі кездесетін санаты.
- Дәл осы жиіліктегі тербеліс running speed (1×) синхронды болып табылады.
- Жұмыс жылдамдығының екі еселігіндегі (2×), үш еселігіндегі (3×) тербелістер және т.с.с. да синхронды болып саналады және әдетте harmonics қосымша жылдамдығын.
Жалпы ақаулардың басым көпшілігі осылай көрінеді. Unbalance, misalignment, and механикалық ыршыл барлығы синхронды тербеліс тудырады. Мысалы, балансировкасыздық әрдайым 1× айн/мин жиілігінде көрінеді және жылдамдықтың кез келген өзгерісін нақты қадағалайды — айн/мин екі есеге артса, балансировкасыздық шыңы жай ғана жаңа 1× жиілігіне ауысады. Мәжбүрлеуші күш білік бұрышына байланысты болғандықтан, бұлар классикалық мәжбүрлі вибрациялар.
2. Синхрондыққа дейінгі тербеліс дегеніміз не?
Субсинхронды тербеліс жиілікте пайда болады below 1× — “суб-” префиксі жай “төменгі” дегенді білдіреді. Айтарлықтай субсинхронды құрамдас бөлік көбінесе елеулі ескерту белгісі болып табылады, өйткені ол қарапайым механикалық ақаудан емес, өздігінен қозатын, тұрақсыз ротординамикалық құбылыстардан туындайды. Негізгі айырмашылық — энергия көзінде: синхронды ақауларда сыртқы геометриялық қателік ротордан айналымына бір рет өтеді, ал субсинхронды тұрақсыздықта мәжбүрлеу функциясы ротордың өз қозғалысынан подшипниктермен немесе тығыздағыштармен әрекеттесу арқылы туындайды. Осы кері байланыс тізбегі бұл жағдайларды ротор нестабилдігі.
3. Субсинхронды тербелістің жиі кездесетін себептері
Субсинхронды тербеліс сұйық қабықшалы подшипниктерде жұмыс істейтін жоғары жылдамдықты турбомашиналарда маңызды мәселе болып табылады журналды құлпындарда.
3.1 Oil Whirl
Бұл субсинхронды тұрақсыздықтың ең жиі кездесетін түрі. Сұйық қабықшалы подшипниктегі білікті тіреп тұратын гидродинамикалық май қабықшасы айналысып, білікті алға итере бастауы мүмкін — бұл құбылыс oil whirlдеп аталады. Май қабықшасының орташа жылдамдығы білік беті жылдамдығының жартысынан сәл төмен болғандықтан, нәтижесінде пайда болатын whirl шамамен жұмыс жылдамдығының 0,42-ден 0,48 есесіне дейін (0.42×–0.48×)жиілікте байқалады. Май айналымы көбінесе жүктеме мен температураға тәуелді болады және подшипник жүктемесі, май температурасы немесе жылдамдық өзгерген кезде пайда болуы немесе жоғалуы мүмкін.
3.2 Oil Whip
Май айналымының гудрогы — май айналымының неғұрлым ауыр және қауіпті дамуы болып табылады. Ол айналым жиілігі ротордың бірінші табиғи жиілігіне — немесе critical speedжеткенде және оған “бекігенде” пайда болады. Бекіген соң субсинхронды амплитуда өте үлкен мәнге жетуі мүмкін және машина жылдамдаса да жоғалмайды; керісінше, тербеліс машина одан әрі үдесе де критикалық жылдамдық жиілігінде қалып қояды. Бұл бекіген, ескерту таратқыш жағдай — shaft whip — өте зиянды және жалпы дереу тоқтатуды қажет етеді shutdown.
3.3 Ротор мен статордың үйкелісі
Ротор мен тұрақты бөлшек арасындағы — мысалы, rotor rub — байланыс та субсинхронды тербелісті тудыруы мүмкін, жиі жұмыс жылдамдығының бүтін бөлшектерінде, мысалы 0.5×жиілікте. Таза 0,5× құрамдас бөлік — ротордан әрбір екі айналымда бір рет секіретін үйкелістің классикалық белгісі. Басқа sub-harmonic жауаптарының көздеріне қатты босаңсу және белгілі бір үйкеліске байланысты сызықты емес жағдайлар жатады.
4. FFT спектрінде оларды бір-бірінен ажырату
Екі топты бір-бірінен ажырату spectrum негізінен шыңдардың 1× жиілігіне қатысты орналасуына байланысты:
- Синхронды шыңдар: 1× айналу жиілігінің шыңын (жұмыс жылдамдығы) анықтаңыз және дәл бүтін еселіктердегі шыңдарды іздеңіз — 2×, 3× және т.б.
- Субсинхронды шыңдар: жиілік осінде кез келген маңызды шыңды іздеңіз before жиілік осіндегі 1× шыңы. Жұмыс жылдамдығының шамамен 45%-ына тең жиіліктегі шың — майлы айналымның классикалық белгісі.
Диагноз шыңның жұмыс жылдамдығына дәл қатынасына байланысты болғандықтан, нақты жылдамдық анықтамасы өте маңызды — болжамды айн/мин мәніндегі шағын қателер 0.48× айналымды анықтауды қиындатуы мүмкін. Order analysis бір айналымдағы тахометр импульсіне сілтеме жасау спектрді тікелей жұмыс жылдамдығының еселіктерінде көрсету арқылы осы белгісіздікті жояды.
5. Неліктен Айырмашылық Маңызды
Қай топпен жұмыс істеп жатқаныңызды білу бүкіл ден қоюды анықтайды:
- Синхронды мәселелер (мысалы, тепе-теңсіздік) мәжбүрлі тербелістер болып табылады және әдетте механикалық жолмен түзетілуі мүмкін — арқылы теңгеру, туралау немесе бекіткіштерді тарту арқылы.
- Субсинхронды мәселелер (мысалы, майлы ысырылу) болып табылады өздік-өндірісті вибрациялар немесе тұрақсыздықтар. Олар тіректің іргелі мәселесін көрсетеді ротор-подшипник жүйесінің және балансировкамен жою мүмкін емес. Жою шаралары әдетте тірек конструкциясын өзгертуді (мысалы, еңіс төсемді тіректерге көшу), май температурасы мен қысымын реттеуді, тірек жүктемесін арттыруды немесе ротордың конструкциясын өзгертуді қамтиды.
Осы себепті жоғары амплитудалы суб-синхронды шың, бірдей шамалы синхронды шыңға қарағанда, жалпы неғұрлым маңызды дабыл болып саналады. Тәжірибеде инженер алдымен машинаның дұрыс балансталғанын және туралғанын тексереді — мысалы, Балансет-1А 1× амплитудасын өлшейді және phase синхронды себептерді жоққа шығару немесе түзету үшін қажет — осылайша спектрде қалған кез келген суб-синхронды компонент түзетілетін механикалық ақауға емес, тұрақсыздыққа жатқызылуы мүмкін.
