Memahami Gambarajah Gangguan

Peranti

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

bahagian

Vibration sensor

$107.47

bahagian

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Peranti

Balanset-4

$8,123.32

bahagian

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

bahagian

Reflective tape

$11.94

Peranti

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definisi: Apakah Rajah Interferens?

An rajah gangguan ialah alat grafik yang digunakan dalam dinamik rotor untuk mengenal pasti julat kelajuan putaran di mana frekuensi pengujaan "mengganggu" dengan (padanan) sistem frekuensi semula jadi, mewujudkan keadaan untuk resonans. Istilah "gangguan" merujuk kepada interaksi bermasalah antara frekuensi memaksa (dari ketidakseimbangan, hantaran bilah atau sumber lain) dan frekuensi semula jadi yang boleh menyebabkan berlebihan getaran.

Walaupun berkait rapat dengan Rajah Campbell, gambar rajah gangguan sering memfokuskan secara khusus pada menyerlahkan titik persimpangan (gangguan) dan zon kelajuan yang berkaitan yang harus dielakkan atau dilalui dengan cepat semasa operasi.

Hubungan dengan Rajah Campbell

Dalam amalan, istilah "rajah gangguan" dan "rajah Campbell" sering digunakan secara bergantian, kerana ia memaparkan maklumat yang serupa. Walau bagaimanapun, perbezaan halus wujud:

Penekanan Rajah Campbell

• Menunjukkan gambaran lengkap tentang bagaimana frekuensi semula jadi berbeza mengikut kelajuan
• Memaparkan lengkung frekuensi semula jadi sebagai fungsi kelajuan berterusan
• Digunakan terutamanya untuk analisis dan reka bentuk dinamik rotor yang komprehensif

Penekanan Rajah Gangguan

• Memfokuskan perhatian pada kawasan masalah khusus—titik persimpangan
• Selalunya termasuk "zon larangan" berlorek di sekitar kelajuan kritikal
• Lebih beroperasi dalam fokus, menekankan julat kelajuan untuk dielakkan
• Mungkin termasuk berbilang sumber pengujaan selain ketidakseimbangan sahaja

Pembinaan Rajah Gangguan

Gambar rajah gangguan dibina sama dengan gambar rajah Campbell tetapi dengan konteks operasi tambahan:

Elemen Asas

• Paksi Mendatar: Kelajuan putaran (RPM atau Hz)
• Paksi Menegak: Pengujaan atau frekuensi semula jadi (Hz atau CPM)
• Talian Frekuensi Semula Jadi: Menunjukkan bagaimana frekuensi semula jadi sistem berubah mengikut kelajuan
• Barisan Pesanan Pengujaan: Garis pepenjuru untuk 1X, 2X, 3X dan sumber pengujaan lain

Ciri Tambahan

• Titik Persimpangan Diserlahkan: Kelajuan kritikal ditanda dengan jelas dengan simbol atau anotasi
• Zon Laju Larangan: Jalur berlorek di sekeliling setiap kelajuan kritikal menunjukkan julat untuk dielakkan
• Julat Kelajuan Operasi: Ditunjukkan dengan jelas, selalunya sebagai jalur menegak atau kawasan yang diserlahkan
• Zon Lintas Cepat: Julat kelajuan untuk dilalui dengan cepat semasa permulaan/penutupan
• Pelbagai Sumber Pengujaan: Garisan untuk kekerapan hantaran bilah, frekuensi jaringan gear, frekuensi kecacatan galas

Jenis-jenis Gangguan

Gambar rajah gangguan boleh mengenal pasti pelbagai jenis interaksi bermasalah:

1. Gangguan Segerak (1X)

Jenis yang paling biasa, di mana daya ketidakseimbangan sekali setiap revolusi bertepatan dengan frekuensi semula jadi. Ini adalah klasik kelajuan kritikal syarat.

2. Gangguan Harmonik (2X, 3X, dsb.)

Harmonik kelajuan larian yang lebih tinggi juga boleh merangsang resonans. Sumber biasa termasuk:

• 2X: daripada salah jajaran, kelonggaran mekanikal, atau kekakuan asimetri
• 3X, 4X: Daripada sentuhan gigi gear, galas berbilang lobus, atau asimetri struktur

3. Gangguan Hantaran Bilah/Bilah

Untuk jentera turbo, kekerapan hantaran bilah (bilangan bilah × RPM) boleh merangsang mod struktur. Gambar rajah gangguan menunjukkan di mana garis frekuensi yang melalui bilah merentasi frekuensi semula jadi.

4. Gangguan Sub-Synchronous

Fenomena seperti pusaran minyak (biasanya pada 0.43X-0.48X) boleh mencipta gangguan sub-segerak yang mesti dikenal pasti dan diuruskan.

5. Gangguan Frekuensi Pukul

Dalam sistem atau sistem yang digandingkan dengan berbilang elemen berputar, frekuensi pukulan daripada perbezaan kelajuan yang sedikit boleh menimbulkan gangguan.

Penggunaan Praktikal dalam Reka Bentuk Mesin

Aplikasi Fasa Reka Bentuk

1. Pengelakan Kelajuan Kritikal: Pastikan julat kelajuan pengendalian tidak bertindih dengan zon gangguan
2. Pengesahan Margin Pemisahan: Sahkan margin yang mencukupi (biasanya ±15% hingga ±30%) di sekitar semua kelajuan kritikal
3. Pengurusan Sumber Pengujaan: Jika gangguan tidak dapat dielakkan, kurangkan amplitud sumber pengujaan (perbaiki keseimbangan, kurangkan salah jajaran, dsb.)
4. Keperluan redaman: Kenal pasti di mana dipertingkatkan redaman diperlukan untuk mengawal getaran resonans

Pengubahsuaian dan Penyelesaian Masalah

Apabila jentera sedia ada mengalami masalah getaran, rajah gangguan membantu:

• Kenal pasti jika masalah disebabkan oleh operasi terlalu hampir dengan kelajuan kritikal
• Nilaikan pengubahsuaian yang dicadangkan (perubahan galas, jisim tambahan, pengubahsuaian kekakuan)
• Ramalkan kesan perubahan kelajuan atau operasi kelajuan berubah-ubah
• Tentukan sama ada isu itu daripada sumber pengujaan yang tidak dijangka

Menubuhkan Zon Laju Larangan

Ciri utama gambar rajah gangguan ialah mentakrifkan zon kelajuan yang dilarang atau terhad:

Penentuan Lebar Zon

Lebar setiap zon larangan bergantung kepada beberapa faktor:

• Redaman Sistem: Redaman rendah memerlukan zon yang lebih luas; redaman tinggi membolehkan zon yang lebih sempit
• Amplitud Pengujaan: Sumber pengujaan yang kuat memerlukan zon pengelakan yang lebih luas
• Akibat Operasi: Peralatan kritikal mungkin memerlukan zon yang lebih konservatif (lebih luas).
• Nilai Biasa: ±15% untuk sistem yang dilembapkan dengan baik, ± 20-30% untuk sistem yang dilembapkan dengan baik

Prosedur Operasi

Berdasarkan gambar rajah gangguan, prosedur operasi ditetapkan:

• Operasi Berterusan Dibenarkan: Julat kelajuan tanpa gangguan
• Rapid Traverse Diperlukan: Zon terlarang yang mesti dilalui dengan cepat semasa permulaan/penutupan
• Dilarang sama sekali: Zon resonans yang teruk di mana operasi tidak dibenarkan

Contoh: Gambarajah Gangguan Turbin

Pertimbangkan turbin stim dengan ciri-ciri berikut:

• Kelajuan Operasi: 3000 RPM (50 Hz)
• Kelajuan Kritikal Pertama: 2400 RPM (40 Hz)
• Kelajuan Kritikal Kedua: 4200 RPM (70 Hz)
• Bilangan Bilah: 60
• Kekerapan Hantaran Bilah pada 3000 RPM: 60 × 50 Hz = 3000 Hz

Rajah Gangguan Menunjukkan:

• Garis 1X melintasi frekuensi semula jadi pertama: Kelajuan kritikal pada 2400 RPM—Zon terlarang: 2040-2760 RPM (±15%)
• Garis 1X melintasi frekuensi semula jadi kedua: Kelajuan kritikal pada 4200 RPM—Tidak membimbangkan kerana kelajuan pengendalian adalah jauh di bawah
• Kelajuan Operasi (3000 RPM): Selamat antara dua kelajuan kritikal dengan margin pemisahan yang baik
• Kekerapan Hantaran Bilah: Pada 3000 Hz, tiada gangguan dengan mod struktur dalam julat pengendalian

Panduan Operasi:

• Semasa permulaan, pecutan melalui julat 2040-2760 RPM dalam masa kurang daripada 30 saat
• Operasi berterusan antara 2800-3200 RPM boleh diterima
• Jangan cuba untuk beroperasi secara berterusan antara 2040-2760 RPM

Pertimbangan Lanjutan

Kesan Suhu

Beberapa rajah gangguan termasuk berbilang lengkung yang menunjukkan cara frekuensi semula jadi beralih dengan perubahan suhu (pertumbuhan terma mempengaruhi kekakuan dan ciri galas). Kelajuan kritikal boleh bergerak semasa mesin memanaskan badan.

Kesan Muatan

Untuk jentera di mana beban proses memberi kesan ketara kepada kekakuan galas atau pesongan rotor, rajah gangguan mungkin menunjukkan keluarga lengkung untuk keadaan beban yang berbeza.

Sistem Berganding

Apabila berbilang rotor digandingkan (set pam motor, set penjana turbin), gambar rajah gangguan mesti mengambil kira mod kilasan dan sisi berganding yang boleh mencipta kelajuan kritikal tambahan.

Mencipta Gambarajah Gangguan

Daripada Model Analisis

1. Membangunkan model elemen terhingga sistem galas rotor
2. Kira frekuensi semula jadi pada pelbagai kelajuan
3. Plot keluk frekuensi semula jadi berbanding kelajuan
4. Tindanan baris perintah pengujaan (1X, 2X, hantaran bilah, dsb.)
5. Tandai titik persimpangan dan wujudkan zon larangan
6. Anotasi dengan julat kelajuan operasi dan prosedur

Daripada Data Percubaan

1. Lakukan ujian permulaan dan pesisir pantai dengan pemantauan getaran
2. Menjana plot air terjun atau Plot pertanda
3. Kenal pasti lokasi kelajuan kritikal daripada puncak amplitud dan anjakan fasa
4. Cipta rajah interferens menandakan kelajuan kritikal yang diperhatikan
5. Wujudkan zon larangan empirikal berdasarkan tahap getaran yang diukur

Faedah untuk Operasi dan Penyelenggaraan

Gambar rajah gangguan memberikan panduan berharga untuk pengendali mesin dan kakitangan penyelenggaraan:

• Kosongkan Had Operasi: Petunjuk visual julat kelajuan yang selamat dan tidak selamat
• Prosedur Permulaan/Matikan: Mengenal pasti kelajuan untuk melintasi dengan cepat
• Operasi Kelajuan Boleh Ubah: Mentakrifkan julat kelajuan yang boleh diterima untuk pemacu kelajuan boleh laras
• Alat Penyelesaian masalah: Membantu mendiagnosis jika masalah getaran berkaitan dengan kelajuan
• Perancangan Pengubahsuaian: Menunjukkan kesan perubahan yang dicadangkan sebelum pelaksanaan
• Bantuan Latihan: Alat pendidikan untuk memahami tingkah laku dinamik mesin

Untuk jentera berputar kritikal, gambar rajah gangguan ialah dokumen penting yang harus tersedia kepada pengendali, juruteknik penyelenggaraan dan kakitangan kejuruteraan, memastikan semua orang memahami ciri dinamik mesin dan mengendalikannya dalam julat kelajuan yang selamat.

---

← Kembali ke Indeks Utama