Memahami Resonans Pemasangan
Definisi: Apakah Resonans Pemasangan?
Resonans pemasangan ialah a resonans keadaan di mana sistem pelekap—termasuk pengasing getaran, rel pelekap, pendakap, gelincir atau pemasangan peralatan lengkap pada penyokongnya—bergetar pada salah satu frekuensi semula jadi sebagai tindak balas kepada pengujaan daripada jentera berputar. Ini mewujudkan keadaan di mana keseluruhan mesin yang dipasang melantun, berbatu atau berayun sebagai badan tegar pada lekapnya, dengan amplitud jauh melebihi apa yang akan berlaku dengan pelekap tegar.
Resonans pemasangan adalah perkara biasa dalam peralatan yang menggunakan sistem pengasingan getaran tetapi juga boleh berlaku dalam pemasangan tegar konvensional jika struktur pelekap tidak mencukupi kekakuan. Fenomena ini merupakan pertimbangan utama dalam reka bentuk pengasingan getaran dan mesti dielakkan atau diuruskan dengan teliti melalui pemilihan pengasing yang betul dan reka bentuk sistem pelekap.
Sistem Pemasangan Frekuensi Semulajadi
Mod Badan Tegar pada Pengasing
Peralatan pada pengasing getaran mempunyai enam frekuensi semula jadi badan tegar:
Mod Terjemahan (3)
- Lantunan Menegak: Pergerakan ke atas dan ke bawah, biasanya frekuensi terendah (5-15 Hz untuk pengasingan biasa)
- Terjemahan Mendatar (X dan Y): Pergerakan sisi ke sisi, biasanya 1.5-2× kekerapan menegak
Mod Putaran (3)
- Gulung: Putaran mengenai paksi membujur
- Pitch: Putaran mengenai paksi melintang
- Yaw: Putaran mengenai paksi menegak
- Kekerapan: Biasanya 10-30 Hz, bergantung pada dimensi peralatan dan lokasi pusat graviti
Mod Berganding
- Jika pengasing tidak simetri atau CG tidak berpusat, mod berpasangan
- Terjemahan dan putaran berlaku serentak
- Mencipta corak gerakan yang kompleks
- Lebih sukar untuk dianalisis dan diperbetulkan
Apabila Resonans Pemasangan Berlaku
Resonans Sistem Pengasingan
Senario resonans pelekap yang paling biasa:
- Niat Reka Bentuk: Pengasing dipilih untuk mempunyai frekuensi semula jadi pada 1/3 hingga 1/5 kelajuan mesin berjalan
- Masalah: Jika mesin beroperasi di bawah kelajuan reka bentuk atau melalui frekuensi pengasing semasa permulaan
- simptom: Getaran teruk pada kelajuan berhampiran frekuensi semula jadi pengasing
- Tempoh: Berlaku hanya dalam julat kelajuan tertentu
Resonans Rel atau Skid
- Rel pemasangan atau gelincir peralatan mempunyai mod lenturan sendiri
- Frekuensi biasa: 15-50 Hz bergantung pada rentang dan kekakuan
- Batu pemasangan keseluruhan peralatan di atas rel
- Biasa dalam pakej peralatan modular
Resonans Kurungan atau Sokongan
- Peralatan yang dipasang di dinding atau di siling pada kurungan
- Braket atau lengan sokongan mempunyai frekuensi semula jadi
- Pergerakan peralatan dikuatkan apabila frekuensi sepadan
- Boleh menghantar getaran ke dalam struktur bangunan
Pengenalan Diagnostik
Petunjuk Utama
- Penguatan: Getaran pada lekap >> getaran pada peralatan
- Bergoyang/Melantun: Kelihatan pergerakan seluruh mesin
- Sensitif Kelajuan: Teruk hanya dalam julat kelajuan yang sempit
- Frekuensi Rendah: Biasanya julat 5-30 Hz untuk sistem terpencil
- Hubungan Fasa: Semua titik pelekap bergerak dalam fasa (mod lantunan) atau luar fasa (mod goyang)
Prosedur Diagnostik
- Kenal pasti Kekerapan Resonans: daripada spektrum getaran puncak
- Lekapan Ujian Kesan: Ujian benjolan untuk menentukan frekuensi semula jadi pelekap
- Bandingkan: Jika frekuensi resonans ≈ lekapkan frekuensi semula jadi → resonans pelekap disahkan
- Ukur Berbilang Lokasi: Semak hubungan fasa antara titik lekap
- Menilai Bentuk Mod: Tentukan sama ada mod lantunan, goyang atau gandingan
Penyelesaian
Untuk Resonans Sistem Pengasingan
Tukar Kekakuan Pengasing
- Pengasing yang lebih tegar: Meningkatkan frekuensi semula jadi melebihi kelajuan operasi
- Pengasing yang lebih lembut: Menurunkan kekerapan di bawah julat permulaan (jika peralatan boleh bertolak ansur)
- Pilihan: Kekerapan pengasing sepatutnya < 1/3 kelajuan operasi minimum
Tambah Damping
- Gunakan pengasing dengan redaman terbina dalam (elastomerik lwn spring keluli)
- Tambah peredam likat atau peredam geseran
- Mengurangkan amplitud puncak resonans walaupun padanan frekuensi kekal
Perbaik Pemasangan Pengasing
- Pastikan semua pengasing dimuatkan dengan betul (tidak bersilang atau mengikat)
- Sahkan pengasing sesuai untuk berat peralatan sebenar
- Periksa pengasing yang dirampas atau terdegradasi
- Pastikan peletakan simetri berbanding pusat graviti
Untuk Resonans Pemasangan Struktur
Struktur Pemasangan Kaku
- Tambahkan pendakap pada rel atau gelincir
- Tingkatkan ketebalan kurungan atau tambah gusset
- Pendekkan rentang yang tidak disokong
- Ikat titik pelekap bersama-sama
Tukar Konfigurasi Pemasangan
- Tambah sokongan perantaraan untuk mengurangkan rentang
- Pindahkan titik pelekap ke lokasi yang lebih keras
- Gunakan perkakasan pelekap yang lebih mantap
Penyelesaian Operasi
- Sekatan Kelajuan: Elakkan beroperasi pada kelajuan resonans
- Pecutan Pantas: Melewati resonans dengan cepat semasa permulaan
- Kurangkan Keseronokan: perbaiki imbangan untuk meminimumkan paksaan pada frekuensi resonans
Pertimbangan Khas
Reka Bentuk Pengasingan Getaran
Reka bentuk sistem pengasingan yang betul menghalang resonans pelekap:
- Nisbah Kekerapan: fpengasing < 0.3 × foperasi minimum
- Kebolehtularan: Pada resonans, kebolehtransmisian boleh > 10 (penguatan, bukan pengasingan)
- Julat Operasi: Pastikan semua frekuensi operasi > 2-3× frekuensi pengasing untuk pengasingan yang berkesan
- Pertimbangan Permulaan: Terima getaran tinggi melalui resonans jika ringkas
Peralatan Berganding
Peralatan dipacu motor pada plat asas biasa:
- Keseluruhan pemasangan mempunyai mod badan tegar pada pelekap
- Getaran motor dan peralatan didorong melalui plat tapak
- Resonans boleh diuja oleh mana-mana mesin
- Memerlukan merawat sebagai sistem yang lengkap, bukan mesin individu
Alat Pengukuran dan Analisis
Analisis Modal
- Pencirian lengkap semua mod sistem pelekap
- Mengenal pasti kekerapan, redaman dan bentuk mod untuk setiap mod
- Menyediakan data untuk pengubahsuaian reka bentuk
- Boleh dilakukan secara eksperimen atau melalui FEA
Bentuk Pesongan Operasi (ODS)
- Visualisasikan corak gerakan sebenar semasa operasi
- Membezakan resonans pelekap daripada resonans rotor
- Menunjukkan mod yang aktif (lantun, rock, dll.)
- Membimbing penempatan pengubahsuaian yang mengeras
Resonans pemasangan boleh menghasilkan getaran yang teruk walaupun dalam jentera yang diselenggara dengan baik dan seimbang dengan betul. Memahami frekuensi semula jadi sistem pelekap, terutamanya sistem pengasingan getaran, dan memastikan pemisahan frekuensi yang mencukupi daripada kelajuan operasi adalah penting untuk kawalan getaran yang berjaya dalam pemasangan peralatan berputar.