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

Kas yra rotoriaus nestabilumas? Savaime sužadinta vibracija

Paskelbė admin svetainėje

Rotoriaus nestabilumo supratimas

Apibrėžimas: Kas yra rotoriaus nestabilumas?

Rotoriaus nestabilumas yra besisukančių mechanizmų būsena, kai savaime sužadinta vibracija vystosi ir auga neribotai (ribojama tik netiesinių efektų arba sistemos gedimų). Skirtingai nuo vibracijos, atsirandančios dėl disbalansas arba nesutapimas, kurios yra priverstinės vibracijos, reaguojančios į išorines jėgas, rotoriaus nestabilumas yra savaime palaikomas virpesys, kai energija nuolat išgaunama iš pastovaus veleno sukamojo judėjimo ir tiekiama į vibracinį judėjimą.

Rotoriaus nestabilumas yra viena pavojingiausių sąlygų. rotoriaus dinamika nes tai gali atsirasti staiga, greitai išaugti iki destruktyvių amplitudių ir negali būti ištaisyta balansavimas arba suderinimą. Tam reikia nedelsiant sustabdyti ir ištaisyti pagrindinį destabilizuojantį mechanizmą.

Pagrindinis skirtumas: priverstinė ir savaime sužadinta vibracija

Priverstinė vibracija (stabili)

Dažniausiai pasitaikanti mašinų vibracija yra priverstinė:

  • Išorinė jėga (disbalansas, nesuderinamumas) sukelia vibraciją
  • Vibracijos amplitudė proporcinga jėgos dydžiui
  • Dažnis atitinka priverstinį dažnį (1X, 2X ir kt.)
  • Jėgos pašalinimas panaikina vibraciją
  • Sistema stabili – vibracija nedidėja be apribojimų

Savaime sužadinta vibracija (nestabili)

Rotoriaus nestabilumas sukelia savaime sužadintą vibraciją:

  • Energija išgaunama iš paties sukimosi, o ne iš išorinių jėgų
  • Amplitudė auga eksponentiškai, kai viršijamas slenkstinis greitis
  • Dažnis paprastai yra lygus arba artimas natūralus dažnis (dažnai subsinchroniškai)
  • Tęsiasi ir auga net ir pašalinus disbalansą
  • Sistema nestabili – ją sustabdyti gali tik išjungimas arba taisomieji veiksmai

Dažni rotoriaus nestabilumo tipai

1. Alyvos sūkurys

Alyvos sūkurys yra labiausiai paplitęs nestabilumas skysčio plėvelės guolių sistemose:

  • Mechanizmas: Guolio alyvos pleištas sukuria tangentinę jėgą velenui
  • Dažnis: Paprastai 0,42–0,48 × važiavimo greitis (subsinchroninis)
  • Slenkstis: Atsiranda, kai greitis maždaug dvigubai viršija pirmąjį kritinį greitį
  • Simptomas: Didelės amplitudės subsinchroninė vibracija, kuri didėja didėjant greičiui
  • Sprendimas: Guolių konstrukcijos pakeitimai, išankstinis įtempimas arba poslinkio konfigūracijos

2. Aliejaus plakimas (didelis nestabilumas)

Aliejaus plakimas yra sunki aliejaus sūkurio forma:

  • Mechanizmas: Alyvos sūkurys užfiksuojamas natūraliu dažniu
  • Dažnis: Užsifiksuoja ties pirmuoju natūraliu dažniu, nepriklausomai nuo greičio padidėjimo
  • Slenkstis: Įvyksta esant 2 × pirmajam kritiniam greičiui
  • Simptomas: Labai didelė amplitudė, pastovus dažnis, nepaisant greičio pokyčių
  • Pavojus: Gali sukelti katastrofišką guolio ir veleno pažeidimą per kelias minutes

3. Garų sūkurys

Pasitaiko garo turbinose su labirintiniais sandarikliais:

  • Mechanizmas: Aerodinaminės kryžminės sujungimo jėgos sandarinimo tarpuose
  • Dažnis: Subsinchroninis, artimas natūraliam dažniui
  • Sąlygos: Didelio slėgio skirtumai tarp sandariklių
  • Sprendimas: Sūkuriniai stabdžiai, sūkurių slopinimo įtaisai, sandariklių konstrukcijos modifikacijos

4. Veleno plaktukas

Bendras įvairių savaime sužadintų nestabilumų terminas:

  • Gali sukelti vidinis veleno medžiagos slopinimas
  • Sausos trinties plaktukas nuo sandariklių ar įtrynimų
  • Aerodinaminės arba hidrodinaminės kryžminės sujungimo jėgos

Charakteristikos ir simptomai

Vibracijos parašas

Rotoriaus nestabilumas sukelia būdingus vibracijos modelius:

  • Subsinchroninis dažnis: Vibracijos dažnis mažesnis nei 1 × važiavimo greitis (paprastai 0,4–0,5 ×)
  • Greičio nepriklausomumas: Kai nestabilumas užsifiksuoja, dažnis išlieka pastovus, net jei greitis keičiasi
  • Spartus augimas: Amplitudė didėja eksponentiškai, kai viršijamas slenkstinis greitis
  • Didelė amplitudė: Gali pasiekti 2–10 kartų didesnę disbalanso vibracijos amplitudę
  • Priekinė precesija: Veleno orbita sukasi ta pačia kryptimi kaip ir veleno sukimasis

Pradinis elgesys

  • Nestabilumas paprastai turi ribinį greitį
  • Žemiau ribos: sistema stabili, yra tik priverstinė vibracija
  • Ties slenksčiu: nedidelis trikdymas sukelia pradžią
  • Virš ribos: nestabilumas vystosi greitai
  • Iš pradžių gali būti su pertrūkiais, vėliau tapti nuolatiniu

Diagnostinis identifikavimas

Pagrindiniai diagnostiniai rodikliai

Skirti nestabilumą nuo kitų vibracijos šaltinių:

Būdingas Disbalansas (priverstinis) Nestabilumas (savęs sužadinimas)
Dažnis 1× bėgimo greitis Subsinchroninis (dažnai ~0,45 ×)
Amplitudė ir greitis Didėja sklandžiai kartu su greičiu² Staigus viršslenksčio atsiradimas
Atsakas į balansavimą Sumažinta vibracija Jokių patobulinimų
Dažnis ir greitis Trasos su greičiu (pastovi tvarka) Pastovus dažnis (keičia tvarką)
Išjungimo elgesys Mažėja su greičiu Gali trumpai išlikti ir sumažėjus greičiui

Nestabilumo patvirtinimas

  • Atlikti užsakymų analizė—nestabilumas pasireiškia kaip pastovus dažnis, besikeičianti tvarka
  • Krioklio sklypas rodo dažnį, kuris neatitinka greičio
  • Balansavimas neturi įtakos subsinchroniniam komponentui
  • Orbitos analizė rodo tiesioginę precesiją natūraliu dažniu

Prevencija ir švelninimas

Dizaino aspektai

  • Pakankamas slopinimas: Projektuokite guolių sistemas su pakankamu slopinimas siekiant išvengti nestabilumo
  • Guolių pasirinkimas: Pasirinkite guolių tipus ir konfigūracijas, kurios užtikrina gerą slopinimą (pakreipiami guoliai, iš anksto įkrauti guoliai).
  • Standumo optimizavimas: Tinkami veleno ir guolio standumo santykiai
  • Darbinio greičio diapazonas: Projektavimas veikti mažesniu nei nestabilumo ribiniu greičiu

Guolių projektavimo sprendimai

  • Pakreipiami guoliai: Iš esmės stabilus guolio tipas, skirtas greitaeigiams darbams
  • Slėginio užtvankos guoliai: Modifikuota geometrija, siekiant padidinti efektyvų slopinimą
  • Guolio išankstinis įtempimas: Padidina standumą ir slopinimą, pakelia slenkstį
  • Suspaudimo plėvelės slopintuvai: Išoriniai slopinimo įtaisai aplink guolius

Operaciniai sprendimai

  • Greičio apribojimas: Apriboti maksimalų greitį žemiau ribos
  • Apkrovos padidėjimas: Didesnės guolių apkrovos gali pagerinti stabilumo ribas
  • Temperatūros kontrolė: Guolių alyvos temperatūra veikia klampumą ir slopinimą
  • Nuolatinis stebėjimas: Ankstyvas aptikimas leidžia išjungti sistemą prieš atsirandant žalai

Reagavimas į ekstremalias situacijas

Jei veikimo metu aptinkamas rotoriaus nestabilumas:

  1. Neatidėliotini veiksmai: Sumažinkite greitį arba nedelsdami išjunkite
  2. Nebandykite balansuoti: Balansavimas neištaisys nestabilumo ir švaistys laiką
  3. Dokumento sąlygos: Įrašykite pradžios greitį, dažnį, amplitudės progresavimą
  4. Ištirkite pagrindinę priežastį: Nustatykite, kuris nestabilumo mechanizmas egzistuoja
  5. Įrenginio pataisa: Prireikus modifikuokite guolius, sandariklius arba eksploatavimo sąlygas
  6. Patvirtinti pataisymą: Prieš grąžinant į eksploataciją, atidžiai išbandykite ir atidžiai stebėkite

Stabilumo analizė

Inžinieriai prognozuoja ir užkerta kelią nestabilumui atlikdami stabilumo analizę:

  • Apskaičiuokite rotoriaus-guolio sistemos savąsias vertes
  • Tikroji tikrinės reikšmės dalis rodo stabilumą (neigiama = stabilus, teigiama = nestabilus)
  • Nustatykite ribinius greičius, kur keičiasi stabilumas
  • Projektavimo modifikacijos, siekiant užtikrinti pakankamas stabilumo ribas
  • Dažnai reikalinga specializuota rotoriaus dinamikos programinė įranga

Rotoriaus nestabilumas, nors ir retesnis nei disbalansas ar nesuderinamumas, yra viena rimčiausių vibracijos sąlygų besisukančiose mašinose. Suprasti jo mechanizmus, atpažinti simptomus ir žinoti tinkamus taisomuosius veiksmus yra esminiai įgūdžiai inžinieriams ir technikams, dirbantiems su greitaeige besisukančia įranga.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp