Subsinchroninės ir sinchroninės vibracijos paaiškinimas

Apibrėžimas: Kas yra sinchroninis virpesys?

Sinchroninis vibravimas yra bet kokia vibracija, kurios dažnis yra sveikasis mašinos pagrindinio sukimosi greičio kartotinis. Ji yra „sinchroniškai“ su veleno sukimu. Tai yra labiausiai paplitusi mašinų vibracijos kategorija.

• Vibracija tiksliai tokiu pačiu greičiu (1x) yra sinchroninė.
• Vibracija, pasireiškianti dvigubu greičiu (2x), tris kartus (3x) ir taip toliau, taip pat yra sinchroninės vibracijos, dažnai vadinamos bėgimo greičio „harmonikomis“.

Didžioji dauguma dažniausiai pasitaikančių mechanizmų gedimų, tokių kaip disbalansas, nesutapimasir mechaninis laisvumas, visi pasireiškia kaip sinchroninė vibracija. Pavyzdžiui, dėl disbalanso atsiradusi vibracija visada bus 1x aps./min., puikiai atsekant bet kokius mašinos greičio pokyčius.

Apibrėžimas: Kas yra subsinchroninė vibracija?

Subsinchroninė vibracija yra bet kokia vibracija, atsirandanti dažniu, kuris yra *mažesnis* nei pirminis sukimosi greitis (1x). Priešdėlis „sub-“ reiškia „žemiau“. Reikšminga subsinchroninė vibracija dažnai yra rimtas įspėjamasis ženklas, nes ją paprastai sukelia savaime sužadinti, nestabilūs rotoriaus dinaminiai reiškiniai, o ne paprasti mechaniniai gedimai. Skirtingai nuo sinchroninės vibracijos, subsinchroninės vibracijos priverstinę funkciją sukuria paties rotoriaus judėjimas.

Dažniausios subsinchroninės vibracijos priežastys

Didelės spartos turbininiuose įrenginiuose su skysčio plėvelės guoliais didelę problemą kelia subsinchroninės vibracijos.

1. Alyvos sūkurys

Tai yra labiausiai paplitusi subsinchroninio nestabilumo forma. Ji atsiranda skysčio plėvelės guoliuose, kai veleną laikanti hidrodinaminė alyvos plėvelė pradeda „plakti“ aplink guolį, stumdama veleną priešais jį. Tai sukuria savitą vibraciją, kurios dažnis yra maždaug 0,42–0,48 karto didesnis už bėgimo greitį (0,42x–0,48x)Alyvos sūkuriai dažnai priklauso nuo apkrovos ir temperatūros ir gali atsirasti arba išnykti keičiantis mašinos sąlygoms.

2. Aliejaus plaktuvas

Alyvos sūkuriavimas yra sunkesnė ir pavojingesnė alyvos sūkurio forma. Jis atsiranda, kai alyvos sūkurio dažnis sutampa su pirmuoju rotoriaus natūraliuoju dažniu (kritiniu greičiu) ir jį „užsifiksuoja“. Kai taip nutinka, subsinchroninė virpesių amplitudė gali labai išaugti ir neišnyksta didėjant greičiui. Tiesą sakant, vibracija išliks ties rotoriaus kritiniu greičio dažniu net ir toliau greitėjant mašinai. Alyvos sūkuriavimas yra labai destruktyvi būklė, dėl kurios mašiną reikia nedelsiant išjungti.

3. Rotoriaus ir statoriaus trintis

Trintis tarp rotoriaus ir nejudančios dalies kartais gali sukelti nesinchronines vibracijas. Tai dažnai nutinka esant sveikosioms veikimo greičio dalims, tokioms kaip 0,5 karto0,5x komponentas yra klasikinis rotoriaus „atšokimo“ požymis, kai jis apsisuka kas du kartus.

Kaip juos atskirti FFT spektre

Šių komponentų identifikavimas FFT spektre yra paprastas:

• Sinchroniniai pikai: Ieškokite 1x RPM piko (veikiančio greičio) ir bet kokių pikų, kurie patenka į tikslius sveikųjų skaičių kartotinius (2x, 3x ir kt.).
• Subsinchroniniai pikai: Ieškokite reikšmingų pikų, atsirandančių dažnio ašyje *prieš* 1x RPM piką. Piko vertė ties maždaug 45% darbinio greičio yra klasikinis alyvos sūkuriavimo požymis.

Kodėl skirtumas yra esminis

Diagnostikai iš esmės svarbu atskirti sinchroninius ir subsinchroninius virpesius:

• Sinchroninės problemos (kaip ir disbalansas) yra „priverstinės vibracijos“. Jas dažnai galima ištaisyti mechaniniais reguliavimais, tokiais kaip balansavimas ar lygiavimas.
• Nesinchroninės problemos (kaip ir alyvos virpesiai) yra „savaime sužadintos vibracijos“ arba nestabilumai. Jie rodo rotoriaus guolių sistemos pagrindinės konstrukcijos ar būklės problemą ir jų negalima išspręsti balansuojant. Sprendimas gali apimti guolio konstrukcijos pakeitimą, alyvos temperatūros ar slėgio pakeitimą arba rotoriaus perprojektavimą.

Dėl šios priežasties didelės amplitudės subsinchroninis pikas paprastai laikomas rimtesne pavojaus būkle nei didelės amplitudės sinchroninis pikas.

← Atgal į pagrindinį rodyklę