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

Kas yra priverstinė vibracija? Išorinio sužadinimo atsakas

Paskelbė admin svetainėje

Priverstinės vibracijos supratimas

Apibrėžimas: Kas yra priverstinė vibracija?

Priverstinė vibracija yra osciliacinis judėjimas, kurį sukelia išorinė periodinė jėga, veikianti mechaninę sistemą. Vibracija atsiranda veikiančios jėgos dažniu (jėgos dažniu), o amplitudė yra proporcinga jėgos funkcijos dydžiui ir atvirkščiai proporcinga sistemos pasipriešinimui judėjimui tuo dažniu. Dauguma vibracija besisukančiose mašinose yra priverstinė vibracija, kurios įprasti priverstinės vibracijos šaltiniai yra šie: disbalansas (besisukanti išcentrinė jėga), nesutapimas (sukabinimo jėgos) ir aerodinaminės/hidraulinės pulsacijos.

Priverstinė vibracija iš esmės skiriasi nuo savaime sužadinta vibracija (kai sistema pati generuoja nuolatinius virpesius) ir laisvąją vibraciją (trumpalaikę reakciją po impulso). Priverstinės vibracijos principų supratimas yra būtinas, nes tai paaiškina, kaip vibracijos amplitudė yra susijusi su gedimo sunkumu ir kaip vibraciją galima valdyti mažinant priverstinę reakciją arba modifikuojant sistemos reakciją.

Priverstinės vibracijos charakteristikos

Dažnio atitikimas

  • Vibracijos dažnis lygus priverstiniam dažniui
  • Jei priverstinė apkrova yra 30 Hz, vibracija yra 30 Hz
  • Skirtingai nuo savaime sužadintos vibracijos, kuri atsiranda natūraliu dažniu
  • Numatomas dažnis, pagrįstas priverstinio poveikio šaltiniu

Amplitudės proporcingumas

  • Vibracijos amplitudė proporcinga jėgos dydžiui
  • Dviguba jėga → dviguba vibracija (tiesinė sistema)
  • Pašalinkite spaudimą → vibracija sustoja
  • Valdoma sumažinant jėgą

Fazinis ryšys

  • Neabejotinas fazė jėgos ir atsako santykis
  • Fazė priklauso nuo dažnio, palyginti su natūraliu dažniu
  • Žemiau rezonanso: vibracija fazėje su jėga
  • Rezonanso metu: 90° fazės atsilikimas
  • Virš rezonanso: 180° fazės atsilikimas

Stabilumas

  • Sistema stabili – vibracija ribota
  • Neauga be ribų
  • Amplitudę riboja priverstinė jėga ir sistemos atsakas
  • Kontrastas su nestabilia savaime sužadinta vibracija

Bendrosios priverstinės funkcijos mašinose

1. Disbalansas (1× priverstinis)

  • Jėga: Sukamoji išcentrinė jėga dėl masės ekscentriciteto
  • Dažnis: Kartą per apsisukimą (1 × veleno greitis)
  • Dydis: F = m × r × ω² (proporcingas greičiui kvadratu)
  • Dažniausiai pasitaikantys: Pagrindinis vibracijos šaltinis daugumoje besisukančių įrenginių

2. Nesuderinimas (2× priverstinis spaudimas)

  • Jėga: Sukabinimo jėgos dėl kampinio / lygiagretaus poslinkio
  • Dažnis: Du kartus per apsisukimą (2 × veleno greitis)
  • Būdingas: Didelė ašinė dedamoji

3. Aerodinaminis/hidraulinis (mentės/vėlyvės praleidimas)

  • Jėga: Slėgio pulsacijos dėl mentės ir statoriaus sąveikos
  • Dažnis: Peilių skaičius × veleno greitis
  • Pavyzdžiai: Ventiliatoriai, siurbliai, kompresoriai

4. Pavarų tinklo jėgos

  • Jėga: Dantų sukibimas, sukeliantis periodinį apkrovimą
  • Dažnis: Dantų skaičius × veleno greitis
  • Dydis: Susiję su perduodamu sukimo momentu ir dantų kokybe

5. Elektromagnetinės jėgos

  • Jėga: Magnetinio lauko pulsacijos varikliuose / generatoriuose
  • Dažnis: 2 × linijos dažnis (120/100 Hz)
  • Nepriklausomas: Mechaninio greičio (asinchroninis priverstinis veikimas)

Reakcija į priverstinį veikimą: sistemos elgsena

Žemesnis už natūralų dažnį (kontroliuojamas standumas)

  • Vibracijos amplitudė ≈ Jėga / Standumas
  • Atsakas fazėje su priverstiniu veikimu
  • Amplitudė didėja didėjant greičiui, kai jėgos priklauso nuo greičio
  • Tipinis daugumos standžiųjų rotorių veikimo regionas

Natūraliu dažniu (rezonansu)

  • Vibracijos amplitudė ≈ Jėga / (slopinimas × natūralus dažnis)
  • Amplitudė, sustiprinta Q koeficientu (paprastai 10–50×)
  • 90° fazės atsilikimas
  • Mažos jėgos sukuria didelę vibraciją
  • Slopinimas yra vienintelis ribojantis veiksnys

Virš natūralaus dažnio (masės kontroliuojamas)

  • Vibracijos amplitudė ≈ Jėga / (Masė × Dažnis²)
  • 180° fazės atsilikimas (vibracija priešinga jėgos krypčiai)
  • Amplitudė mažėja didėjant dažniui
  • Lanksčių rotorių veikimo sritis virš kritinių greičių

Priverstinė vibracija ir kiti tipai

Priverstinė ir laisvoji vibracija

  • Priverstinis: Nuolatinė jėga, palaikoma vibracija, jėga
  • Nemokama: Impulsinis atsakas, vibracijos slopinimas, esant natūraliam dažniui
  • Pavyzdys: Smūgio bandymas sukuria laisvą vibraciją; veikianti mašina sukuria priverstinę vibraciją

Priverstinė ir savaime sužadinta vibracija

  • Priverstinis: Išorinė jėga, amplitudė proporcinga jėgai, stabili
  • Savęs susijaudinimas: Vidinis energijos šaltinis, amplitudė ribojama netiesiškumo, nestabili
  • Pavyzdžiai: Disbalansas yra priverstinis; naftos sūkurys yra susijaudinęs dėl savęs

Kontrolė ir mažinimas

Sumažinti priverstinį veikimą

  • Balansavimas: Tiesiogiai sumažina disbalanso spaudimą
  • Suderinimas: Sumažina išlyginimo jėgas
  • Remonto defektai: Ištaisykite mechanines problemas, sukuriančias jėgas
  • Efektyviausias: Pašalinkite arba sumažinkite priverstinį šaltinį

Keisti sistemos atsaką

  • Keisti standumą: Natūralių dažnių perjungimas nuo priverstinių dažnių
  • Pridėti slopinimą: Sumažinkite rezonanso stiprinimą
  • Pakeisti masę: Keisti natūralius dažnius
  • Isolation: Sumažinti jėgos perdavimą konstrukcijai

Venkite rezonanso

  • Užtikrinkite, kad priverstiniai dažniai nesutaptų su natūraliais dažniais
  • Atskyrimo riba paprastai ±20-30%
  • Projektavimo etapo analizė, skirta patikrinti
  • Greičio apribojimai, jei rezonanso išvengti neįmanoma

Praktinė reikšmė

Dauguma mašinų vibracijų yra priverstinės

  • Disbalansas, nesuderinamumas, krumpliaračių sujungimas – visa tai priverstinė vibracija
  • Numatomas ir kontroliuojamas priverstinio mažinimo būdu
  • Standartiniai priežiūros veiksmai (balansavimas, lygiavimas) adresų priverstinio taikymo

Diagnostinis metodas

  • Nustatykite priverstinį dažnį iš spektro
  • Suderinti su žinomais jėgos šaltiniais (1×, 2×, krumpliaračių sujungimas ir kt.)
  • Diagnozuoti priverstinį šaltinį
  • Sumažinkite priverstinę srovę tinkamai prižiūrėdami

Priverstinė vibracija yra pagrindinis besisukančių mašinų vibracijos tipas, atsirandantis dėl sistemą veikiančių išorinių periodinių jėgų. Priverstinės vibracijos principų – dažnio atitikimo, amplitudės proporcingumo ir atsako charakteristikų – supratimas leidžia tinkamai diagnozuoti vibracijos šaltinius, imtis tinkamų korekcinių veiksmų (mažinti priverstinę vibraciją arba modifikuoti atsaką) ir projektuoti strategijas, kurios sumažina vibraciją mažinant priverstinę vibraciją ir vengiant rezonanso.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp