Montavimo rezonanso supratimas
Apibrėžimas: Kas yra montavimo rezonansas?
Montavimo rezonansas yra rezonansas kai tvirtinimo sistema, įskaitant vibracijos izoliatorius, tvirtinimo bėgelius, laikiklius, pavažas arba visą įrangos mazgą ant atramų, vibruoja vienoje iš savo vietų natūralieji dažniai reaguodamas į besisukančios mašinos sužadinimą. Dėl to visa sumontuota mašina šokinėja, siūbuoja arba svyruoja kaip standus kūnas ant savo laikiklių, o amplitudės gerokai viršija tai, kas įvyktų su standžiu montavimu.
Montavimo rezonansas ypač dažnas įrangoje, kurioje naudojamos vibracijos izoliacijos sistemos, tačiau gali atsirasti ir įprastose standžiai montuojamose instaliacijose, jei tvirtinimo konstrukcija neturi pakankamai standumas. Šis reiškinys yra pagrindinis vibracijos izoliacijos projektavimo aspektas ir jo reikia kruopščiai vengti arba valdyti tinkamai parenkant izoliatorių ir projektuojant tvirtinimo sistemą.
Montavimo sistemos natūralūs dažniai
Standžiojo kūno režimai ant izoliatorių
Įranga, sumontuota ant vibracijos izoliatorių, turi šešis standaus kūno natūralius dažnius:
Transliacijos režimai (3)
- Vertikalus atšokimas: Judėjimas aukštyn ir žemyn, paprastai žemiausias dažnis (5–15 Hz tipinei izoliacijai)
- Horizontalūs poslinkiai (X ir Y): Šoniniai judesiai, paprastai 1,5–2 × vertikalus dažnis
Sukimosi režimai (3)
- Ritinys: Sukimasis apie išilginę ašį
- Pikis: Sukimasis apie skersinę ašį
- Kursas: Sukimasis apie vertikalią ašį
- Dažniai: Paprastai 10–30 Hz, priklauso nuo įrangos matmenų ir svorio centro vietos
Sujungti režimai
- Jei izoliatoriai nėra simetriški arba svorio centras nėra centruotas, modos susijungia
- Transliacija ir rotacija vyksta vienu metu
- Sukuria sudėtingus judesių modelius
- Sunkiau analizuoti ir taisyti
Kai atsiranda montavimo rezonansas
Izoliacijos sistemos rezonansas
Dažniausias montavimo rezonanso scenarijus:
- Dizaino tikslas: Izoliatoriai parinkti taip, kad jų natūralus dažnis būtų nuo 1/3 iki 1/5 mašinos veikimo greičio
- Problema: Jei paleidimo metu mašina veikia mažesniu nei projektinis greitis arba viršija izoliatoriaus dažnį
- Simptomas: Stipri vibracija esant greičiui, artimam izoliatoriaus natūraliam dažniui
- Trukmė: Pasireiškia tik tam tikrame greičio diapazone
Bėgių arba slydimo rezonansas
- Montavimo bėgeliai arba įrangos pavažai turi atskirus lenkimo režimus
- Tipiniai dažniai: 15–50 Hz, priklausomai nuo tarpatramio ir standumo
- Visa įrangos surinkimo sistema juda ant bėgių
- Įprasta modulinių įrenginių paketuose
Laikiklio arba atramos rezonansas
- Įranga, montuojama ant sienos arba lubų, ant laikiklių
- Laikiklis arba atraminė svirtis turi natūralų dažnį
- Įrangos judesys sustiprėja, kai dažnis sutampa
- Gali perduoti vibraciją į pastato konstrukciją
Diagnostinis identifikavimas
Pagrindiniai rodikliai
- Amplifikacija: Vibracija ant laikiklio >> vibracija prie įrangos
- Supimas/šokinėjimas: Matomas viso mašinos judėjimas
- Jautrumas greičiui: Stiprus tik siaurame greičio diapazone
- Žemas dažnis: Paprastai 5–30 Hz diapazonas izoliuotoms sistemoms
- Faziniai santykiai: Visi tvirtinimo taškai juda fazėje (atšokimo režimas) arba nefazėje (sūpavimo režimas)
Diagnostinė procedūra
- Rezonansinio dažnio nustatymas: Iš vibracijos spektras pikas
- Smūgio bandymo laikikliai: Sukimosi bandymas, skirtas nustatyti natūralų dažnį
- Palyginti: Jei rezonansinis dažnis ≈ natūralusis dažnis → rezonanso stiprumas patvirtintas
- Matuokite kelias vietas: Patikrinkite fazių ryšius tarp tvirtinimo taškų
- Įvertinkite režimo formą: Nustatykite, ar tai atšokimo, siūbavimo ar susietasis režimas
Sprendimai
Izoliacijos sistemos rezonansui
Keisti izoliatoriaus standumą
- Standesni izoliatoriai: Padidina natūralų dažnį virš darbinio greičio
- Minkštesni izoliatoriai: Sumažina dažnį žemiau paleidimo diapazono (jei įranga toleruoja)
- Pasirinkimas: Izoliatoriaus dažnis turėtų būti < 1/3 minimalaus darbinio greičio
Pridėti slopinimą
- Naudokite izoliatorius su integruotu slopinimu (elastomerinę ir plieninę spyruokles)
- Pridėkite klampus amortizatorius arba trinties amortizatorius
- Sumažina rezonanso smailės amplitudę, net jei dažnio atitikimas išlieka
Pagerinti izoliatoriaus montavimą
- Įsitikinkite, kad visi izoliatoriai tinkamai užkrauti (neužtempti ar užstrigę).
- Patikrinkite, ar izoliatoriai tinkami faktiniam įrangos svoriui
- Patikrinkite, ar izoliatoriai nėra užstrigę ar pažeisti.
- Užtikrinkite simetrišką išdėstymą svorio centro atžvilgiu
Konstrukciniam tvirtinimo rezonansui
Standesnė tvirtinimo konstrukcija
- Pritvirtinkite sutvirtinimus prie bėgių arba slydimų
- Padidinkite laikiklio storį arba pridėkite įdėklus
- Sutrumpinkite nepalaikomus tarpatramius
- Sujunkite tvirtinimo taškus
Keisti tvirtinimo konfigūraciją
- Pridėkite tarpines atramas, kad sumažintumėte tarpatramius
- Perkelkite tvirtinimo taškus į tvirtesnes vietas
- Naudokite tvirtesnę tvirtinimo detalę
Operaciniai sprendimai
- Greičio apribojimas: Venkite važiuoti rezonansiniu greičiu
- Greitas pagreitis: Paleidimo metu greitai praeina rezonansas
- Sumažinti sužadinimą: Tobulinti balansas siekiant sumažinti spaudimą rezonansiniu dažniu
Specialūs svarstymai
Vibracijos izoliacijos dizainas
Tinkama izoliacijos sistemos konstrukcija apsaugo nuo rezonanso montavimo metu:
- Dažnių santykis: fizoliatorius < 0,3 × fminimalus eksploatavimas
- Perdavimas: Rezonanso metu pralaidumas gali būti > 10 (stiprinimas, ne izoliacija)
- Veikimo diapazonas: Užtikrinkite, kad visi veikimo dažniai būtų > 2–3 × izoliatoriaus dažnis, kad būtų užtikrinta efektyvi izoliacija.
- Paleidimo svarstymas: Priimkite didelę vibraciją, praeinančią per rezonansą, jei tai trumpa
Sukabinta įranga
Varikliu varoma įranga ant bendros pagrindinės plokštės:
- Visa konstrukcija turi standaus korpuso režimus ant laikiklių
- Variklio ir varomosios įrangos vibracijos sąveika per pagrindinę plokštę
- Rezonansą gali sužadinti bet kuris įrenginys
- Reikia elgtis kaip su visa sistema, o ne kaip su atskirais įrenginiais
Matavimo ir analizės įrankiai
Modalinė analizė
- Išsamus visų tvirtinimo sistemos režimų apibūdinimas
- Nustato kiekvieno režimo dažnį, slopinimą ir režimo formą
- Pateikia duomenis projektavimo modifikacijoms
- Galima atlikti eksperimentiškai arba naudojant FEA
Darbinė deformacijos forma (ODS)
- Vizualizuokite tikrąjį judesio modelį veikimo metu
- Skiria montavimo rezonansą nuo rotoriaus rezonanso
- Rodo, kuris režimas yra aktyvus (šokinėjimas, siūbavimas ir kt.)
- Nukreipia standinimo modifikacijų išdėstymą
Tvirtinimo rezonansas gali sukelti didelę vibraciją net ir gerai prižiūrimose, tinkamai subalansuotose mašinose. Norint sėkmingai kontroliuoti vibraciją besisukančiose įrangos instaliacijose, būtina suprasti tvirtinimo sistemų, ypač vibracijos izoliavimo sistemų, natūralius dažnius ir užtikrinti tinkamą dažnių atskyrimą nuo darbinių greičių.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									