Getaran Sub-Segerak dan Segerak Diterangkan
Definisi: Apakah Getaran Segerak?
Getaran segerak ialah sebarang getaran yang berlaku pada frekuensi yang merupakan gandaan integer daripada kelajuan putaran utama mesin. Ia "selaras" dengan putaran aci. Ini adalah kategori getaran yang paling biasa ditemui dalam jentera.
- Getaran tepat pada kelajuan larian (1x) adalah segerak.
- Getaran pada dua kali kelajuan larian (2x), tiga kali (3x), dan seterusnya, juga merupakan getaran segerak, sering dirujuk sebagai "harmonik" kelajuan larian.
Sebahagian besar kerosakan jentera biasa, seperti ketidakseimbangan, salah jajaran, dan kelonggaran mekanikal, semuanya nyata sebagai getaran segerak. Contohnya, getaran yang disebabkan oleh ketidakseimbangan akan sentiasa berada pada 1x RPM, menjejaki dengan sempurna sebarang perubahan dalam kelajuan mesin.
Definisi: Apakah Getaran Sub-Synchronous?
Getaran sub-segerak ialah sebarang getaran yang berlaku pada frekuensi yang *kurang daripada* kelajuan putaran utama (1x). Awalan “sub-” bermaksud “di bawah”. Kehadiran getaran sub-segerak yang ketara selalunya merupakan tanda amaran yang serius, kerana ia biasanya disebabkan oleh fenomena dinamik pemutar yang tidak stabil dan teruja sendiri dan bukannya kerosakan mekanikal yang mudah. Tidak seperti getaran segerak, fungsi memaksa untuk getaran sub-segerak dihasilkan oleh gerakan pemutar itu sendiri.
Punca Biasa Getaran Sub-Synchronous
Getaran sub-segerak adalah kebimbangan utama dalam jentera turbo berkelajuan tinggi yang dilengkapi dengan galas filem bendalir.
1. Pusaran Minyak
Ini adalah bentuk ketidakstabilan sub-segerak yang paling biasa. Ia berlaku dalam galas filem cecair apabila filem minyak hidrodinamik yang menyokong aci mula "mencambuk" di sekeliling galas, menolak aci ke hadapannya. Ini menghasilkan getaran yang berbeza pada frekuensi lebih kurang 0.42 hingga 0.48 kali kelajuan larian (0.42x – 0.48x). Pusaran minyak selalunya bergantung pada beban dan suhu dan mungkin muncul atau hilang apabila keadaan mesin berubah.
2. Minyak Whip
Cambuk minyak adalah bentuk pusaran minyak yang lebih teruk dan berbahaya. Ia berlaku apabila frekuensi pusaran minyak bertepatan dengan dan "mengunci" frekuensi semula jadi pertama rotor (kelajuan kritikal). Apabila ini berlaku, amplitud getaran sub-segerak boleh berkembang sangat besar dan tidak akan hilang dengan peningkatan kelajuan. Malah, getaran akan kekal pada frekuensi kelajuan kritikal pemutar walaupun mesin semakin memecut. Cambuk minyak adalah keadaan yang sangat merosakkan yang memerlukan penutupan segera mesin.
3. Gosok Pemutar-ke-Pemegun
Sapuan antara pemutar dan bahagian pegun kadangkala boleh menyebabkan getaran sub-segerak. Ini sering berlaku pada pecahan integer kelajuan larian, seperti 0.5x. Komponen 0.5x ialah tanda klasik gosokan yang "melantun" pemutar sekali setiap dua pusingan.
Cara Membezakannya dalam Spektrum FFT
Mengenal pasti komponen ini dalam spektrum FFT adalah mudah:
- Puncak Segerak: Cari puncak 1x RPM (kelajuan larian) dan mana-mana puncak yang jatuh pada gandaan integer tepat (2x, 3x, dsb.).
- Puncak Sub-Segerak: Cari sebarang puncak ketara yang muncul pada paksi frekuensi *sebelum* puncak 1x RPM. Puncak pada kira-kira 45% kelajuan larian adalah petanda klasik pusaran minyak.
Mengapa Perbezaan itu Kritikal
Membezakan antara getaran segerak dan sub-segerak adalah asasnya penting untuk diagnostik:
- Isu segerak (seperti ketidakseimbangan) ialah "getaran paksa." Ia selalunya boleh diperbetulkan dengan pelarasan mekanikal seperti pengimbangan atau penjajaran.
- Isu sub-segerak (seperti cambuk minyak) adalah "getaran yang teruja sendiri" atau ketidakstabilan. Mereka menunjukkan masalah dengan reka bentuk asas atau keadaan sistem galas rotor dan tidak boleh diperbaiki dengan mengimbangi. Penyelesaiannya mungkin melibatkan menukar reka bentuk galas, mengubah suhu atau tekanan minyak, atau mereka bentuk semula rotor.
Atas sebab ini, puncak sub-segerak amplitud tinggi secara amnya dianggap sebagai keadaan penggera yang lebih serius daripada puncak segerak amplitud tinggi.