Синхрон бус болон синхрон чичиргээний тайлбар
Синхрон бус чичиргээ давтамж нь бага байх машинын үндсэн ажиллах хурд (1×) бөгөөд энэ нь эргэдэг машин илгээж болох хамгийн ноцтой дохиуны нэг юм. Яагаад гэжээ ойлгохын тулд эсрэг талтай нь буюу синхрон чичиргээтэй харьцуулахад голын эргэлтийн хурдны яг бүхэл тооны үржвэрээр дагах. Энэ ялгаа нь академик биш — энэ нь механикаар засах боломжтой өдөр тутмын гэмтлүүдийг дахин зохион бүтээх эсвэл шууд зогсоохыг шаарддаг өөрийн гэсэн өдөөлттэй тогтворгүй байдлаас ялгадаг. Энэ өгүүлэл нь хоёр ойлголтыг тодорхойлж, ихэвчлэн учирладаг шалтгаануудыг жагсааж, хэрхэн ялгахыг харуулна FFT спектр.
1. Синхрон чичиргээ гэж юу вэ?
Синхрон чичиргээ нь голын эргэлтийн хурдны бүхэл тооны үржвэр байх давтамж дээр үүсдэг — энэ нь эргэлттэй "синхрон" байдаг. Энэ нь машин чичиргээний хамгийн түгээмэл ангилал юм.
- Яг ажлын хурд (1×) давтамж дээрх чичиргээ нь синхрон байдаг.
- Ажиллах хурдны хоёр дахин (2×), гурав дахин (3×) гэх мэт давтамж дээрх чичиргээ мөн синхрон байдаг бөгөөд ихэвчлэн гармоник ажлын хурдны
Түгээмэл гэмтлүүдийн ихэнх нь энэ байдлаар илэрдэг. Тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, мөн механик сулрал бүгд синхрон чичиргээ үүсгэдэг. Жишээлбэл, тэнцвэргүйдэл нь үргэлж 1× RPM дээр илэрдэг бөгөөд хурдны өөрчлөлтөд бүрэн дагадаг — RPM-ийг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл тэнцвэргүйдлийн оргил нь зүгээр л шинэ 1× давтамж руу шилждэг. Өдөөлт нь голын өнцөгт хамааралтай байдаг тул эдгээр нь классик гадны хүчээр үүсэх чичиргээ.
2. Суб-синхрон чичиргээ гэж юу вэ?
Суб-синхрон чичиргээ нь давтамж доор 1× — "sub-" гэсэн урьдчилсан үг нь энгийнээр "доор" гэсэн үг юм. Ач холбогдолтой суб-синхрон агууламж нь ихэвчлэн ноцтой анхааруулга дохио байдаг, учир нь энэ нь энгийн механик гэмтлээс илүүтэйгээр өөрийн гэсэн өдөөлттэй, тогтворгүй ротор-динамик үзэгдлүүдээс үүсдэг. Шинж чанарын ялгаа нь энергийн эх үүсвэр юм: синхрон гэмтлийн хувьд гадаад геометрийн алдаа нь роторыг эргэлт бүрт нэг удаа хөдөлгөдөг бол суб-синхрон тогтворгүй байдлын хувьд өдөөх функц нь роторын өөрийн хөдөлгөөнөөс холхивч эсвэл нягтруулагчтай харилцан үйлчлэлцснээс үүсдэг. Энэ буцаан холбоос нь эдгээр нөхцөлийг роторын тогтворгүй байдал.
3. Суб-синхрон чичиргээний түгээмэл шалтгаанууд
Суб-синхрон чичиргээ нь өндөр хурдны турбомашинд гарах ноцтой асуудал бөгөөд ийм машин ихэвчлэн шингэн-калант гулсах холхивч.
3.1 Oil Whirl
Энэ нь суб-синхрон тогтворгүй байдлын хамгийн түгээмэл хэлбэр юм. Шингэн-калант холхивчинд голыг дэмждэг гидродинамик тосны калант нь эргэлдэж эхлээд голыг өмнө нь түлхэх боломжтой бөгөөд үүнийг oil whirl (тосны эргэлт) гэж нэрлэдэг. Тосны калантын дундаж хурд нь голын гадаргуугийн хурдны талын бага зэрэг доор байдаг тул үүссэн эргэлдэх хөдөлгөөн (whirl) ойролцоогоор ажиллах хурдны 0.42-оос 0.48 дахин (0.42×–0.48×) дээр илэрдэг. Oil whirl нь ихэвчлэн ачаалал болон температурээс хамаардаг бөгөөд холхивчийн ачаалал, тосны температур эсвэл хурд өөрчлөгдөхөд үүсч эсвэл алга болох боломжтой.
3.2 Oil Whip
Oil whip нь oil whirl-ийн илүү хүнд, аюултай хувилбар юм. Энэ нь whirl давтамж нэмэгдэж — дараа нь "хүрээд" — роторын эхний хувийн давтамж буюу критик хурд дээр хүрэх үед үүсдэг. Нэг удаа хүрсний дараа суб-синхрон далайц маш их нэмэгдэж болох бөгөөд хурд нэмэгдэхэд алга болохгүй; харин ч машин цааш хурдассан ч чичиргээ нь критик хурдны давтамж дээр тогтмол байна. Энэ хүрээд, нэмэгдэж буй нөхцөл — shaft whip (голын хэлбэлзэл) тэй нягт холбоотой — нь маш эвдрэлтэй бөгөөд ихэвчлэн шууд зогсоолт.
3.3 Ротор-Статорын Шүрэлт
Ротор болон тогтмол хэсгийн хоорондын харилцан үйлчлэл — роторын шүрэлт — нь мөн суб-синхрон чичиргээг үүсгэж болох бөгөөд ихэвчлэн ажиллах хурдны бүхэл тооны бутархай хэсэгт 0.5× дээр илэрдэг. Цэвэр 0.5× бүрэлдэхүүн хэсэг нь роторыг хоёр эргэлт бүрт нэг удаа шүрэлт үүсгэдэг классик тэмдэг юм. Бусад суб-гармоник хариу үйлдлийн эх үүсвэрүүдэд хүнд сулралт болон тодорхой шүрэлтээс үүдэлтэй шугаман бус шинж чанарууд багтана.
4. FFT Спектр дээр ялгах
Хоёр ангиллыг спектр дээр ялгах нь ихэвчлэн оргилууд 1×-тэй харьцуулахад хаана байрлах вэ гэдгээс хамаарна:
- Синхрон оргилууд: 1× RPM оргилыг (ажиллах хурд) олж, яг бүхэл тооны үржвэрүүд дээрх оргилуудыг — 2×, 3× гэх мэт — хайна уу.
- Давтамжийн синхрон бус оргилууд: 1× оргилын өмнө зүүн талд давтамжийн тэнхлэг дээр илэрч буй аливаа ач холбогдолтой оргилыг хайна уу. Ажиллах хурдны 45%-ийн ойролцоох оргил нь oil whirl-ийн сурах бичгийн жишээ тэмдэг юм.
Диагноз нь оргил болон ажиллах хурдны яг харьцаанаас хамаардаг тул нарийн хурдны зэрэглэл чухал юм — таамаглаж буй RPM-д бага зэргийн алдаа гарвал 0.48× whirl-ийг тодорхой бус зүйл болгон бүдгэрүүлж болно. Дарааллын шинжилгээ Нэг эргэлтэд нэг удаах тахометрийн импульстэй холбогдсон нь спектрийг ажиллах хурдны эрэмбээр шууд илэрхийлснээр энэ тодорхой бус байдлыг арилгана.
5. Яагаад энэ ялгаа чухал вэ?
Та аль ангиллыг харж байгаагаа мэдэх нь бүхэлдээ хариу үйлдлийг тодорхойлдог:
- Синхрон асуудлууд (жишээлбэл, тэнцвэргүйдэл) нь хүчтэй чичиргээ бөгөөд ихэвчлэн механикаар засах боломжтой — тэнцвэржүүлэлт тэнцвэржүүлэлт, тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт, эсвэл бэхэлгээг шахах замаар.
- Синхрон бус асуудлууд (жишээлбэл, oil whip) нь өөрийн гэсэн өдөөлттэй чичиргээ эсвэл тогтворгүй байдлууд. Эдгээр нь голын динамик системд үндсэн асуудал байгааг илтгэнэ ротор-холхивчийн систем мөн тэнцвэржүүлэлтээр засагдахгүй. Засвар нь ихэвчлэн холхивчийн загварыг өөрчлөх (жишээ нь, налуу хавтант холхивч руу шилжүүлэх), тосны температур эсвэл даралтыг тохируулах, холхивчийн ачааллыг нэмэгдүүлэх, эсвэл роторыг өөрчлөхийг агуулдаг.
Ийм учраас өндөр далайцтай суб-синхрон оргил нь ижил хэмжээтэй синхрон оргилоос илүү ноцтой анхааруулга гэж үздэг. Бодит байдал дээр инженер эхлээд машин сайн тэнцвэртэй, зөв байрлалд байгааг баталгаажуулдаг — Balanset-1A 1× далайцыг хэмжиж фаз синхрон шалтгааныг үгүйсгэх, эсвэл засахад шаардагдах — ингэснээр спектрийн дээр үлдсэн аливаа суб-синхрон бүрэлдэхүүн хэсгийг засагдах боломжтой механик гэмтэл биш, харин тогтворгүй байдалд итгэлтэйгээр хамааруулах боломжтой болно.
