Memahami Getaran Permulaan dalam Jentera Berputar
Definisi: Apakah Getaran Permulaan?
Getaran permulaan merujuk kepada getaran ciri-ciri dan tingkah laku jentera berputar semasa tempoh pecutan daripada pegun kepada kelajuan operasi biasa. Ini merangkumi kedua-dua yang diharapkan getaran sementara semasa mesin melaluinya kelajuan kritikal dan sebarang fenomena getaran abnormal yang mungkin berlaku secara khusus semasa fasa permulaan, seperti busur haba, ketidakstabilan galas, atau penyelesaian mekanikal.
Memahami dan memantau getaran permulaan adalah penting untuk operasi mesin yang selamat, kerana banyak masalah berkaitan getaran nyata paling jelas semasa permulaan, dan sementara permulaan boleh menjadi tempoh operasi yang paling menekan secara mekanikal.
Ciri Getaran Permulaan Biasa
Kemajuan Getaran Permulaan Biasa
Dalam mesin yang berfungsi dengan betul, getaran semasa permulaan mengikut corak yang boleh diramal:
Fasa Permulaan (Kelajuan 0-20%)
- Getaran yang sangat rendah daripada ketidakseimbangan (daya berkadar dengan kelajuan²)
- Sebarang getaran yang ketara menunjukkan masalah mekanikal atau busur haba
- Getaran gulung perlahan menyediakan garis dasar untuk keadaan mekanikal
Pecutan Melalui Kelajuan Kritikal
- Amplitud getaran meningkat apabila setiap kelajuan kritikal didekati
- Amplitud puncak pada kelajuan kritikal (resonans)
- Penurunan pantas apabila kelajuan berterusan melepasi kelajuan kritikal
- 180° fasa beralih melalui setiap kelajuan kritikal
- Berbilang puncak jika berbilang kelajuan kritikal wujud di bawah kelajuan operasi
Pendekatan kepada Kelajuan Operasi
- Getaran mengendap ke tahap keadaan mantap
- Terutamanya 1× komponen daripada baki ketidakseimbangan
- Penstabilan terma boleh menyebabkan perubahan beransur-ansur selama 30-60 minit pertama
Masalah Getaran Permulaan Biasa
1. Busur Terma
Haluan haba ialah isu getaran khusus permulaan yang paling biasa:
- simptom: Getaran tinggi semasa pecutan awal, secara beransur-ansur berkurangan apabila mesin memanaskan badan
- Punca: Pemanasan asimetri mencipta kelengkungan aci sementara
- Kekerapan: 1× segerak
- Kelakuan: Tinggi walaupun pada kelajuan roll perlahan; berkurang apabila keseimbangan terma tercapai
- Penyelesaian: Prosedur memanaskan badan yang dilanjutkan, memusing operasi gear
2. Getaran Kelajuan Kritikal Berlebihan
- simptom: Puncak getaran yang sangat tinggi apabila melalui kelajuan kritikal
- Punca: miskin redaman, ketidakseimbangan yang tinggi, beroperasi terlalu hampir dengan kelajuan kritikal
- Risiko: Potensi kerosakan pada galas, pengedap semasa setiap permulaan
- Penyelesaian: Tingkatkan pengimbangan, tingkatkan kadar pecutan melalui zon kritikal, tambah redaman
3. Gosok Semasa Pecutan
- simptom: Getaran tidak menentu secara tiba-tiba dan komponen sub-segerak
- Punca: Kelegaan yang tidak mencukupi, getaran kelajuan kritikal yang berlebihan menyebabkan sentuhan
- Risiko: Kerosakan haba, kemusnahan meterai
- Penyelesaian: Sahkan pelepasan, tingkatkan keseimbangan, pecutan yang lebih perlahan
4. Ketidakstabilan Galas Semasa Permulaan
- simptom: Getaran sub-segerak berkembang semasa pecutan
- Punca: Bearing belum pada suhu operasi dan kekakuan/redaman optimum
- Kelakuan: Boleh hilang apabila bearing semakin panas
- Penyelesaian: Pemanasan lanjutan pada kelajuan sederhana sebelum pecutan penuh
Reka Bentuk Prosedur Permulaan
Mengoptimumkan Kadar Pecutan
Kadar pecutan hendaklah disesuaikan dengan ciri mesin:
Zon Pecutan Perlahan
- Gulung Permulaan (kelajuan 0-10%): Sangat lambat untuk mengesan haluan haba atau masalah mekanikal
- Di Bawah Kritikal Pertama: Kadar sederhana untuk pemanasan haba
- Di atas Semua Kritikal: Boleh memecut lebih cepat kepada kelajuan operasi
Zon Laluan Cepat
- Julat Kelajuan Kritikal: Pecut dengan pantas (±15-20% di sekitar setiap kelajuan kritikal)
- Kadar Biasa: 2-5× kadar pecutan biasa
- Tujuan: Minimumkan masa pada resonans, hadkan pembentukan amplitud getaran
Pegang Mata
- Kelajuan Rendaman Terma: Tahan pada 30%, 50%, 70% untuk turbin besar
- Tempoh: 10-30 minit pada setiap penahanan
- Tujuan: Benarkan penstabilan haba, kurangkan kecerunan terma
- Pemeriksaan Getaran: Sahkan getaran boleh diterima sebelum meneruskan
Kriteria Pemantauan dan Penerimaan
Pemantauan Masa Nyata
Semasa permulaan, pantau:
- Tahap Getaran Keseluruhan: Tidak boleh melebihi had penggera pada sebarang kelajuan
- Suhu galas: Peningkatan beransur-ansur boleh diterima; peningkatan pesat menunjukkan masalah
- Penjejakan Kelajuan: Sahkan mesin memecut dengan lancar
- Sudut Fasa: Jejaki perubahan tidak dijangka yang menunjukkan masalah mekanikal
Kriteria Penerimaan
- Puncak Kelajuan Kritikal: Harus sepadan dengan ramalan ±10-15%
- Amplitud Puncak: Tidak boleh melebihi had reka bentuk (biasanya ditakrifkan dalam spesifikasi peralatan)
- Getaran Keadaan Mantap: Harus mencapai tahap yang boleh diterima selepas penstabilan haba
- Kebolehulangan: Pemula yang berturut-turut harus menunjukkan tingkah laku yang konsisten
Menyelesaikan Masalah Getaran Permulaan Tidak Normal
Getaran Permulaan Tinggi
Punca yang mungkin:
- Haluan haba daripada operasi atau penutupan sebelumnya
- Haluan mekanikal atau aci bengkok
- Masalah galas (haus, salah jajaran)
- Kelonggaran atau kecacatan mekanikal
Getaran Bertambah Semasa Memanaskan Badan
Punca yang mungkin:
- Membangunkan busur haba daripada pemanasan asimetri
- Pertumbuhan terma menjejaskan penjajaran
- Kelegaan galas berubah mengikut suhu
- Kelegaan penutupan pengembangan terma yang membawa kepada gosokan
Getaran Tidak Menentu Semasa Pecutan
Punca yang mungkin:
- Sentuhan bergesel atau terputus-putus
- Komponen longgar mendap atau beralih
- Masalah gandingan
- Tingkah laku galas berubah-ubah
Dokumentasi dan Data Baseline
Pentauliahan Awal
Wujudkan tandatangan getaran permulaan asas:
- Rekod data runup yang lengkap
- Menjana Plot pertanda and plot air terjun
- Dokumen semua kelajuan kritikal dan amplitud puncak
- Arkibkan sebagai rujukan untuk perbandingan masa hadapan
Perbandingan Berkala
- Bandingkan permulaan semasa dengan garis dasar
- Cari perubahan dalam lokasi kelajuan kritikal (menunjukkan perubahan mekanikal)
- Jejaki perubahan dalam amplitud puncak (menunjukkan ketidakseimbangan atau perubahan redaman)
- Pantau komponen getaran baharu yang tidak terdapat dalam garis dasar
Analisis getaran permulaan menyediakan tingkap kepada kesihatan mesin yang melengkapkan pemantauan keadaan mantap. Banyak masalah yang berkembang mendedahkan diri mereka dengan paling jelas semasa permulaan, menjadikan getaran permulaan sebagai alat penyelenggaraan ramalan yang berharga untuk peralatan berputar kritikal.