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

Kas yra struktūrinis rezonansas? Atraminės sistemos vibracija

Paskelbė admin svetainėje

Struktūrinio rezonanso supratimas

Apibrėžimas: Kas yra struktūrinis rezonansas?

Struktūrinis rezonansas yra būklė, kai vibracija dažnis iš besisukančių mechanizmų (pvz., 1 × veikimo greitis, 2 × iš nesutapimas, arba ašmenų praėjimo dažnis) atitinka natūralus dažnis nesisukančios atraminės konstrukcijos, įskaitant mašinos rėmą, pagrindinę plokštę, pjedestalai, pamatų ar net netoliese esančių konstrukcijų. Kai įvyksta šis dažnių suderinimas, rezonansas sustiprina konstrukcijos vibraciją iki tokio lygio, kuris gerokai viršija tą, kurį patiria patys besisukantys komponentai.

Struktūrinis rezonansas yra ypač problemiškas, nes jis gali sukelti įspūdį, kad gerai subalansuota ir tinkamai suderinta mašina turi rimtų vibracijos problemų. Didelė vibracija yra konstrukcijoje ir nebūtinai rodo rotoriaus problemas, tačiau konstrukcijos judėjimas gali turėti grįžtamąjį ryšį, paveikti rotoriaus elgesį ir laikui bėgant sukelti realių mechaninių pažeidimų.

Kaip atsiranda struktūrinis rezonansas

Rezonanso mechanizmas

  1. Sužadinimo šaltinis: Besisukančios mašinos generuoja periodines jėgas (nuo disbalansas, nesuderinamumas ir kt.)
  2. Jėgos perdavimas: Šios jėgos perduodamos per guolius atraminėms konstrukcijoms
  3. Dažnio atitikimas: Jei sužadinimo dažnis ≈ struktūrinis natūralusis dažnis
  4. Energijos kaupimas: Struktūra sugeria energiją per kelis ciklus
  5. Amplifikacija: Vibracijos amplitudė didėja, ją riboja tik struktūriniai veiksniai slopinimas
  6. Stebimas poveikis: Konstrukcija vibruoja 5–50 kartų didesne amplitude, nei įprastai sukurtų įėjimo jėga

Tipiniai dažnių diapazonai

  • Pagrindo režimai: Paprastai 5–30 Hz tipiniams pramoniniams pamatams
  • Pagrindo plokštės režimai: 20–100 Hz, priklausomai nuo dydžio ir konstrukcijos
  • Pjedestalo režimai: 30–200 Hz tipinėms guolių atramoms
  • Rėmo / dangtelio režimai: 50–500 Hz skardos plokštėms ir dangčiams

Įprasti rezonanso scenarijai

1X bėgimo greičio rezonansas

  • Pavyzdys: Mašina veikia 1800 aps./min. (30 Hz) greičiu, pamatinis natūralus dažnis yra 28–32 Hz
  • Simptomas: Labai didelė vibracija, nepaisant gero balanso
  • Poveikis: Net ir mažas liekamasis disbalansas sukuria didelį konstrukcijos judėjimą
  • Sprendimas: Pakeiskite pamato standumą, pridėkite slopinimą arba pakeiskite veikimo greitį

2X rezonansas (nesuderinamumo dažnis)

  • Nesuderinimas sukuria 2× dažnio sužadinimą
  • Jei 2× atitinka struktūrinį režimą, įvyksta amplifikacija
  • Didelė vibracija gali būti klaidingai diagnozuota kaip didelis nesuderinamumas
  • Išlyginimo pagerinimas padeda, bet nepašalina rezonanso

Mentės/mentės praėjimo dažnio rezonansas

  • Ventiliatoriai, siurbliai, turbinos generuoja menčių praėjimo dažnį (N × RPM, kur N = menčių skaičius)
  • Dažnai 50–500 Hz diapazone
  • Gali sužadinti struktūrinius modus šiame dažnių diapazone
  • Aukšto dažnio barškėjimas ar zvimbimas

Diagnostinis identifikavimas

Struktūrinio rezonanso simptomai

  • Neproporcinga vibracija: Konstrukcijos vibracija daug didesnė nei guolio vibracija
  • Siauras greičio diapazonas: Didelė vibracija tik esant tam tikram greičiui (±5-10%)
  • Kryptinė priklausomybė: Stiprus viena kryptimi, minimalus statmena kryptimi (atitinkančios režimo formą)
  • Priklausomybė nuo vietos: Vibracija labai skiriasi priklausomai nuo konstrukcijos paviršiaus (antinodai ir mazgai)
  • Minimalus guolio poveikis: Guoliai ir rotorius gali rodyti priimtiną vibraciją, kai konstrukcija yra stipri.

Diagnostiniai testai

1. Smūgio bandymas (smūgio bandymas)

  • Smūgiuokite konstrukcijai plaktuku, išmatuokite atsaką
  • Identifikuoja visus struktūrinius natūralius dažnius
  • Palyginkite su mašinų veikimo dažniais
  • Pats tiksliausias struktūrinio rezonanso testas

2. Matavimo vietos palyginimas

  • Vibracijos matavimas guolio korpuse (arti šaltinio)
  • Matavimas ties pjedestalo pagrindu, pagrindo plokšte, pamatu
  • Jei konstrukcijos vibracija >> guolio vibracija, tai rodo konstrukcijos rezonansą
  • Pralaidumas > 2-3 rodo rezonanso amplifikaciją

3. Darbinė deformacijos forma (ODS)

  • Vibracijos matavimas keliuose konstrukcijos taškuose vienu metu
  • Sukurkite animuotą konstrukcijos judėjimo vizualizaciją
  • Parodo, kuris struktūrinis režimas yra aktyvus
  • Identifikuoja mazgus ir antinodus

Sprendimai ir švelninimas

Dažnių atskyrimas

Keisti veikimo greitį

  • Jei įranga yra kintamo greičio, ją reikia eksploatuoti atokiau nuo rezonanso.
  • Keiskite variklio skriemulių dydžius, kad sureguliuotumėte greitį
  • Naudokite VFD, kad pasirinktumėte nerezonansinį greitį
  • Gali būti nepraktiška, jei greitį lemia proceso reikalavimai

Modifikuoti struktūrinį natūralų dažnį

  • Pridėti masę: Sumažina natūralų dažnį (f ∝ 1/√m)
  • Pridėti standumą: Padidina natūralų dažnį (f ∝ √k)
  • Pašalinti medžiagą: Kai kuriais atvejais masės sumažinimas gali pakeisti rezonansą
  • Struktūrinis modifikavimas: Pridėkite sutvirtinimus, įdėklus arba sutvirtinimą

Slopinimo papildymas

Apribotas sluoksnio slopinimas

  • Prie konstrukcijos priklijuota viskoelastinė slopinamoji medžiaga
  • Efektyvus lakštinio metalo plokštėms ir rėmams
  • Sumažina rezonanso smailės amplitudę
  • Komercinės paskirties drėkinamosios medžiagos

Reguliuojami masės amortizatoriai

  • Pridėkite antrinę masės ir spyruoklių sistemą, suderintą su probleminiu dažniu
  • Sugeria energiją, sumažina pagrindinės konstrukcijos vibraciją
  • Efektyvus, bet reikalauja kruopštaus projektavimo ir derinimo

Konstrukcinės slopinimo medžiagos

  • Guminės pagalvėlės arba izoliatoriai strateginėse vietose
  • Slopinimo mišiniai, tepami ant paviršių
  • Trinties slopintuvai jungtyse

Isolation

  • Įrenkite vibracijos izoliatorius tarp mašinos ir pagrindo
  • Atskiria mašinos vibraciją nuo konstrukcijos
  • Efektyvus, jei izoliatoriaus natūralus dažnis < 0,5 × sužadinimo dažnis
  • Reikalingas kruopštus projektavimas, siekiant išvengti naujų rezonanso problemų

Sumažinti sužadinimą

  • Tobulinti balanso kokybė sumažinti 1× sužadinimą
  • Tikslus išlyginimas, siekiant sumažinti 2 kartus sužadinimą
  • Ištaisykite mechanines problemas, mažinančias jėgos amplitudes
  • Sumažina simptomus, bet nepašalina rezonanso potencialo

Prevencija projektuojant

Pamatų projektavimo kriterijai

  • Pagrindo natūralus dažnis > 2 × maksimalus darbinis dažnis (venkite rezonanso aukščiau)
  • Arba < 0,5 × minimalus veikimo dažnis (izoliuotas pamatas)
  • Venkite 0,5–2,0 diapazono, kuriame galimas rezonansas
  • Įtraukti dinaminę analizę į projektavimo etapą

Konstrukcijų projektavimas

  • Projektuojant tinkamą standumą, atsižvelgiant į priverstinio dažnio veiksnius
  • Venkite lengvai apkrautų konstrukcijų, linkusių į rezonansą
  • Dažnumui padidinti naudokite briauneles ir įsiuvus
  • Apsvarstykite galimybę pridėti būdingą slopinimą (kompozitinės medžiagos, jungtys su trinties efektu)

Struktūrinis rezonansas gali paversti nedidelius vibracijos šaltinius didelėmis problemomis dėl stiprinimo efektų. Struktūrinių rezonansų nustatymas atliekant smūginius bandymus ir eksploatacinius matavimus kartu su tinkamomis vibracijos mažinimo strategijomis yra būtinas norint pasiekti priimtiną vibracijos lygį įrenginiuose, kuriuose konstrukcijos dinamika daro didelę įtaką bendram mašinos vibracijos elgesiui.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp