Kas yra menčių rezonansas? Ventiliatorių ir turbinų vibracija • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui. Kas yra menčių rezonansas? Ventiliatorių ir turbinų vibracija • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui.

Kas yra menčių rezonansas? Ventiliatoriaus ir turbinos vibracija

Paskelbė admin svetainėje

Ašmenų rezonanso supratimas

Apibrėžimas: Kas yra ašmenų rezonansas?

Ašmenų rezonansas yra rezonansas būsena, kai atskiros ventiliatorių, kompresorių, turbinų ar siurblių mentės ar mentes vibruoja vienoje iš jų pozicijų natūralieji dažniai reaguodamas į sužadinimą dėl aerodinaminių jėgų, mechaninės vibracijos ar elektromagnetinių efektų. Kai sužadinimo dažnis sutampa su natūraliuoju mentės dažniu, mentė patiria smarkiai sustiprintus svyravimus, sukurdama didelius kintamuosius įtempius, kurie gali sukelti didelį ciklą. nuovargis įtrūkimai ir galiausiai peilio gedimas.

Mentės rezonansas yra ypač pavojingas, nes atskiros mentės vibracijos gali būti neaptinkamos atliekant standartinius guolio korpuso vibracijos matavimus, tačiau pati mentė patiria ardomąjį įtempį. Tai yra labai svarbus turbokompresorių projektavimo aspektas ir gali atsirasti pramoniniuose ventiliatoriuose, jei eksploatavimo sąlygos pasikeičia nuo projektinių.

Ašmenų natūralūs dažniai

Pagrindiniai režimai

Kiekvienas peilis turi kelis vibracijos režimus:

Pirmasis lenkimo režimas

  • Paprastas konsolinis lenkimas (ašmenų galo poslinkis)
  • Žemiausias natūralus dažnis
  • Lengviausiai susijaudina
  • Tipinis diapazonas: 100–2000 Hz, priklausomai nuo mentės dydžio ir standumo

Antrasis lenkimo režimas

  • S formos lenkimas su mazgo tašku
  • Didesnis dažnis (paprastai 3–5 kartus didesnis nei pirmasis režimas)
  • Rečiau susijaudinęs, bet įmanomas

Sukamasis režimas

  • Peilis sukasi apie savo ašį
  • Dažnis priklauso nuo peilio geometrijos ir tvirtinimo
  • Gali būti sužadintas nepastovių aerodinaminių jėgų

Veiksniai, darantys įtaką ašmenų natūraliam dažniui

  • Ašmenų ilgis: Ilgesni peiliai turi žemesnius dažnius
  • Storis: Storesni peiliukai standesni, aukštesni dažniai
  • Medžiaga: Standumas ir tankis veikia dažnį
  • Montavimas: Tvirtinimo standumas veikia ribines sąlygas
  • Išcentrinis standinimas: Dideliu greičiu išcentrinės jėgos padidina tariamą standumą

Sužadinimo šaltiniai

Aerodinaminis sužadinimas

Priešsroviniai trikdžiai

  • Atraminiai statramsčiai arba kreipiamosios mentės prieš srovę, sukuriančios bangas
  • Trikdžių skaičius × rotoriaus greitis = sužadinimo dažnis
  • Jei sutampa peilio dažnis → rezonansas

Srauto turbulencija

  • Nestabilus srautas, sukuriantis atsitiktinį sužadinimą
  • Gali sužadinti mentės režimus, jei energija yra tinkamo dažnio
  • Įprasta neprojektinėje operacijoje

Akustinis rezonansas

  • Stovinčios bangos ortakiuose
  • Akustinio slėgio pulsacijos sukelia jaudinančių peilių
  • Akustinių ir struktūrinių režimų sujungimas

Mechaninis sužadinimas

  • Rotorius disbalansas sukuriant 1× vibraciją, perduodamą į ašmenis
  • Nesuderinimas sukuriant 2× sužadinimą
  • Guolių defektai, perduodantys aukšto dažnio vibraciją
  • Su mentėmis susijusi pamato arba korpuso vibracija

Elektromagnetinis sužadinimas (varikliniai ventiliatoriai)

  • 2 × variklio linijos dažnis
  • Ašies praėjimo dažnis
  • Jei šie dažniai artimi mentės natūraliam dažniui, galimas rezonansas

Simptomai ir aptikimas

Vibracijos charakteristikos

  • Aukšto dažnio komponentas: Esant natūraliam ašmenų dažniui (dažnai 200–2000 Hz)
  • Priklauso nuo greičio: Rodoma tik esant tam tikram veikimo greičiui
  • Gali būti ne sunkus: Guolių matavimai (lokalizuota mentės vibracija)
  • Kryptis: Gali būti stipresnis konkrečiomis matavimo kryptimis

Akustiniai indikatoriai

  • Aukšto dažnio švilpimas ar švilpimas rezonansiniu dažniu
  • Toninis triukšmas skiriasi nuo įprasto veikimo
  • Esama tik esant tam tikram greičiui arba srauto sąlygoms
  • Triukšmas gali būti stiprus net ir esant vidutinei vibracijai

Fiziniai įrodymai

  • Matomas ašmenų judesys: Atskiras peilio virpėjimas arba vibracija
  • Nuovargio įtrūkimai: Įtrūkimai ašmenų šaknyse arba įtempimo taškuose
  • Nerimas: Nusidėvėjimo žymės ties peilio tvirtinimo vieta, rodančios judėjimą
  • Sulaužyti peiliai: Galutinis rezultatas, jei rezonansas nėra ištaisytas

Aptikimo iššūkiai

Kodėl sunku aptikti ašmenų rezonansą

  • Peilio judėjimas nėra stipriai susijęs su guolio korpusu
  • Standartiniai guolių akselerometrai gali nepastebėti ašmenų vibracijos
  • Lokalizuota atskiriems peiliukams
  • Gali prireikti specializuotų matavimo metodų

Pažangūs aptikimo metodai

  • Ašmenų galiukų laikas: Bekontakčio kiekvieno ašmenų praėjimo matavimo
  • Įtempimo matuokliai: Tvirtinamas ant menčių įtempiui matuoti (reikalinga telemetrija)
  • Lazerinė vibrometrija: Bekontaktis optinis ašmenų judesio matavimas
  • Akustinis stebėjimas: Mikrofonai arba akselerometrai ant korpuso šalia menčių

Ašmenų rezonanso pasekmės

Didelio ciklo nuovargis

  • Kintamas įtempis mentės šaknyje
  • Milijonai ciklų per valandas ar dienas
  • Nuovargio įtrūkimai atsiranda ir plinta
  • Gali staiga ir be įspėjimo sugesti peilis

Ašmenų išlaisvinimas

  • Visiškas ašmenų atskyrimas nuo nuovargio gedimo
  • Didelis disbalansas dėl masės praradimo
  • Sviedinio pavojus (ašmenų skeveldros)
  • Didelė antrinė įrangos žala
  • Personalo saugos rizika

Prevencija ir švelninimas

Projektavimo etapas

  • Campbello diagramos analizė: Numatyti menčių dažnių ir sužadinimų interferenciją
  • Tinkamas atskyrimas: Užtikrinkite, kad menčių natūralūs dažniai nesutaptų sužadinimo šaltinių
  • Peilio derinimas: Reguliuokite peilio standumą, kad pakeistumėte natūralius dažnius
  • Slopinimas: Projektuotos slopinimo funkcijos (trinties slopintuvai, dangos)

Operaciniai sprendimai

  • Greičio keitimas: Veikite tokiu greičiu, kad išvengtumėte rezonanso
  • Srauto valdymas: Sureguliuokite veikimo tašką, kad sumažintumėte sužadinimą
  • Venkite draudžiamų greičių: Nustatykite greičio diapazonus, kurių reikėtų vengti, jei būtų nustatytas rezonansas.

Modifikavimo sprendimai

  • Ašmenų standinimas: Pridėkite medžiagos, briaunų arba raiščių tarp ašmenų
  • Keisti peiliukų skaičių: Pakeičia ir ašmenų dažnį, ir sužadinimo modelį
  • Slopinimo procedūros: Pritaikykite apriboto sluoksnio slopinimą mentėms
  • Pašalinti sužadinimo šaltinį: Modifikuoti priešsrovio srauto sutrikimus

Pramonės pavyzdžiai

Indukcinės traukos ventiliatoriai (elektrinės)

  • Dideli ventiliatoriai (10–20 pėdų skersmens) su ilgais menčių ašmenimis
  • Ašmenų natūralūs dažniai 50–200 Hz
  • Gali atitikti peilio praėjimo arba variklio elektromagnetinius dažnius
  • Istoriškai sukėlė katastrofiškų peilių gedimų

Dujų turbinos

  • Didelės spartos kompresoriaus ir turbinos mentės
  • Peilių dažniai 500–5000 Hz
  • Projektavimo metu reikalinga išsami analizė
  • Ašmenų galiukų laiko stebėjimas kritinėse srityse

ŠVOK ventiliatoriai

  • Paprastai mažiau kritiška dėl mažesnio greičio ir įtempių
  • Rezonansas gali sukelti triukšmo problemų
  • Paprastai koreguojama keičiant greitį arba sutvirtinant peilį

Menčių rezonansas yra specializuotas vibracijos reiškinys, reikalaujantis suprasti tiek struktūrinę dinamiką, tiek skysčio ir struktūros sąveiką. Nors menčių rezonansas gali būti katastrofiškas, jo galima išvengti tinkamai atliekant konstrukcijos analizę, jo galima išvengti taikant eksploatavimo apribojimus arba jį galima sušvelninti atliekant struktūrinius pakeitimus, užtikrinant saugų ir patikimą menčių mechanizmų veikimą.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp