Subsinhronās un sinhronās vibrācijas skaidrojums

Definīcija: Kas ir sinhronā vibrācija?

Sinhronā vibrācija ir jebkura vibrācija, kas rodas frekvencē, kura ir mašīnas primārā rotācijas ātruma vesela skaitļa daudzkārtnis. Tā ir "sinhronizēta" ar vārpstas rotāciju. Šī ir visizplatītākā vibrāciju kategorija mehānismos.

• Vibrācija tieši ar darba ātrumu (1x) ir sinhrona.
• Vibrācijas, kas rodas divreiz lielākā ātrumā (2x), trīs reizes lielākā ātrumā (3x) utt., arī ir sinhronas vibrācijas, kuras bieži sauc par skriešanas ātruma "harmonikām".

Lielākā daļa izplatītāko mašīnu defektu, piemēram, nelīdzsvarotība, neatbilstībaun mehāniska vaļīgums, visas izpaužas kā sinhrona vibrācija. Piemēram, nelīdzsvarotības radītā vibrācija vienmēr būs 1x apgr./min, perfekti sekojot jebkurām izmaiņām mašīnas ātrumā.

Definīcija: Kas ir subsinhronā vibrācija?

Subsinhronā vibrācija ir jebkura vibrācija, kas rodas frekvencē, kas ir *mazāka par* primāro rotācijas ātrumu (1x). Priedēklis “sub-” nozīmē “zem”. Būtiskas subsinhronas vibrācijas klātbūtne bieži vien ir nopietna brīdinājuma zīme, jo to parasti izraisa pašierosinātas, nestabilas rotora dinamiskas parādības, nevis vienkārši mehāniski defekti. Atšķirībā no sinhronās vibrācijas, subsinhronās vibrācijas piespiedu funkciju rada paša rotora kustība.

Biežākie subsinhronās vibrācijas cēloņi

Subsinhronās vibrācijas ir galvenā problēma ātrgaitas turbomašīnās, kas aprīkotas ar šķidruma plēves gultņiem.

1. Eļļas virpulis

Šī ir visizplatītākā subsinhronās nestabilitātes forma. Tā rodas šķidruma plēves gultņos, kad hidrodinamiskā eļļas plēve, kas atbalsta vārpstu, sāk "šūpoties" ap gultni, spiežot vārpstu sev priekšā. Tas rada atšķirīgu vibrāciju aptuveni 0,42 līdz 0,48 reizes lielāks par skriešanas ātrumu (0,42x – 0,48x)Eļļas virpulis bieži ir atkarīgs no slodzes un temperatūras, un tas var parādīties vai izzust, mainoties mašīnas apstākļiem.

2. Eļļas putukrējums

Eļļas virpuļošana ir nopietnāka un bīstamāka eļļas virpuļošanas forma. Tā rodas, kad eļļas virpuļošanas frekvence sakrīt ar rotora pirmo pašfrekvenci (kritisko ātrumu) un "fiksējas" uz tās. Kad tas notiek, subsinhronā vibrācijas amplitūda var ļoti pieaugt un nepazust, palielinoties ātrumam. Faktiski vibrācija saglabāsies rotora kritiskā ātruma frekvencē pat tad, ja mašīna turpinās paātrināties. Eļļas virpuļošana ir ļoti destruktīvs stāvoklis, kas prasa tūlītēju mašīnas izslēgšanu.

3. Rotora berze pret statoru

Berzēšanās starp rotoru un nekustīgu daļu dažreiz var izraisīt subsinhronu vibrāciju. Tas bieži notiek veselu skaitļu daļās no darbības ātruma, piemēram, 0,5x0,5x komponents ir klasiska berzes pazīme, kas "atlec" pa rotoru ik pēc diviem apgriezieniem.

Kā tos atšķirt FFT spektrā

Šo komponentu identificēšana FFT spektrā ir vienkārša:

• Sinhronās virsotnes: Meklējiet 1x RPM maksimumu (darbības ātrumu) un visus maksimumus, kas krīt uz precīziem veselu skaitļu daudzkārtņiem (2x, 3x utt.).
• Subsinhronās virsotnes: Meklējiet jebkādus būtiskus maksimumus, kas parādās frekvences asī *pirms* 1x RPM maksimuma. Maksimums aptuveni 45% no darba ātruma ir klasiska eļļas virpuļa pazīme.

Kāpēc atšķirība ir kritiska

Diagnostikai ir ļoti svarīgi atšķirt sinhrono un subsinhrono vibrāciju:

• Sinhronas problēmas (tāpat kā disbalanss) ir “piespiedu vibrācijas”. Tās bieži var labot ar mehāniskiem pielāgojumiem, piemēram, balansēšanu vai izlīdzināšanu.
• Subsinhronas problēmas (piemēram, eļļas vibrācijas) ir "pašierosinātas vibrācijas" vai nestabilitātes. Tās norāda uz problēmu ar rotora-gultņu sistēmas pamatkonstrukciju vai stāvokli, un tās nevar novērst ar balansēšanu. Risinājums var ietvert gultņu konstrukcijas maiņu, eļļas temperatūras vai spiediena maiņu vai rotora pārveidošanu.

Šī iemesla dēļ augstas amplitūdas subsinhrons maksimums parasti tiek uzskatīts par nopietnāku trauksmes stāvokli nekā augstas amplitūdas sinhrons maksimums.

← Atpakaļ uz galveno indeksu