Inzicht in oplopende resonantie
Definitie: Wat is montageresonantie?
Montage resonantie is een resonantie toestand waarin het montagesysteem – inclusief trillingsdempers, montagerails, beugels, skids of de complete apparatuurassemblage op zijn steunen – trilt op een van zijn natuurlijke frequenties Als reactie op de excitatie van de roterende machine. Dit creëert een situatie waarin de gehele gemonteerde machine stuitert, schommelt of oscilleert als een star lichaam op zijn steunen, met amplitudes die veel groter zijn dan wat er zou gebeuren bij een starre montage.
Montageresonantie komt vooral veel voor bij apparatuur die trillingsisolatiesystemen gebruikt, maar kan ook optreden bij conventionele, vast gemonteerde installaties als de montagestructuur onvoldoende is. stijfheid. Dit fenomeen is een belangrijk aandachtspunt bij het ontwerp van trillingsisolatie en moet zorgvuldig worden vermeden of beheerd door middel van een goede selectie van de isolator en een goed ontwerp van het montagesysteem.
Montagesysteem Natuurlijke Frequenties
Stijve lichaamsmodi op isolatoren
Apparatuur op trillingsdempers heeft zes eigenfrequenties van een vast lichaam:
Translationele modi (3)
- Verticale stuiter: Op-en-neergaande beweging, meestal de laagste frequentie (5-15 Hz voor typische isolatie)
- Horizontale vertalingen (X en Y): Zijwaartse bewegingen, meestal 1,5-2× verticale frequentie
Rotatiemodi (3)
- Rollen: Rotatie om de longitudinale as
- Toonhoogte: Rotatie om de transversale as
- Gier: Rotatie om de verticale as
- Frequenties: Meestal 10-30 Hz, afhankelijk van de afmetingen van de apparatuur en de locatie van het zwaartepunt
Gekoppelde modi
- Als de isolatoren niet symmetrisch zijn of het zwaartepunt niet gecentreerd is, koppelen de modi
- Translatie en rotatie vinden gelijktijdig plaats
- Creëert complexe bewegingspatronen
- Moeilijker te analyseren en te corrigeren
Wanneer er montageresonantie optreedt
Isolatiesysteemresonantie
Het meest voorkomende scenario voor montageresonantie:
- Ontwerpdoel: Isolatoren geselecteerd met een natuurlijke frequentie van 1/3 tot 1/5 van de machinesnelheid
- Probleem: Als de machine tijdens het opstarten onder de ontwerpsnelheid draait of de isolatorfrequentie passeert
- Symptoom: Ernstige trillingen bij snelheden in de buurt van de natuurlijke frequentie van de isolator
- Duur: Komt alleen voor in een specifiek snelheidsbereik
Rail- of skidresonantie
- Montagerails of apparatuurskids hebben eigen buigmodi
- Typische frequenties: 15-50 Hz, afhankelijk van de spanwijdte en stijfheid
- De gehele apparatuurconstructie schommelt op rails
- Veelvoorkomend in modulaire apparatuurpakketten
Beugel- of steunresonantie
- Wand- of plafondgemonteerde apparatuur op beugels
- Beugel of steunarm heeft eigenfrequentie
- Apparatuurbeweging wordt versterkt wanneer de frequentie overeenkomt
- Kan trillingen overbrengen naar de bouwconstructie
Diagnostische identificatie
Belangrijkste indicatoren
- Versterking: Trillingen op de montage >> trillingen bij de apparatuur
- Schommelen/Stuiteren: Zichtbare beweging van de hele machine
- Snelheidsgevoelig: Alleen ernstig in een smal snelheidsbereik
- Lage frequentie: Meestal bereik van 5-30 Hz voor geïsoleerde systemen
- Faserelaties: Alle montagepunten bewegen in fase (bounce-modus) of uit fase (rocking-modus)
Diagnostische procedure
- Identificeer resonantiefrequentie: Van trillingsspectrum piek
- Impacttestbevestigingen: Bumptest om de natuurlijke frequentie van de montage te bepalen
- Vergelijken: Als resonantiefrequentie ≈ natuurlijke frequentie → bevestigingsresonantie
- Meerdere locaties meten: Controleer faserelaties tussen koppelpunten
- Beoordeel modusvorm: Bepaal of de bounce-, rock- of gekoppelde modus is
Oplossingen
Voor isolatiesysteemresonantie
Verander de stijfheid van de isolator
- Stijvere isolatoren: Verhoogt de natuurlijke frequentie boven de bedrijfssnelheid
- Zachtere isolatoren: Verlaagt de frequentie onder het opstartbereik (als de apparatuur dit kan verdragen)
- Selectie: De isolatorfrequentie moet zijn < 1/3 minimale bedrijfssnelheid
Demping toevoegen
- Gebruik isolatoren met ingebouwde demping (elastomeer vs. stalen veer)
- Voeg viskeuze dempers of wrijvingsdempers toe
- Vermindert de resonantiepiekamplitude, zelfs als de frequentiematch behouden blijft
Verbeter de installatie van de isolator
- Zorg ervoor dat alle isolatoren goed zijn geladen (niet gespannen of vastgelopen)
- Controleer of de isolatoren geschikt zijn voor het daadwerkelijke gewicht van de apparatuur
- Controleer op vastgelopen of gedegradeerde isolatoren
- Zorg voor een symmetrische plaatsing ten opzichte van het zwaartepunt
Voor structurele montageresonantie
Verstevigde montagestructuur
- Voeg versteviging toe aan rails of skids
- Vergroot de dikte van de beugel of voeg hoekplaten toe
- Verkorten van niet-ondersteunde overspanningen
- Bevestigingspunten aan elkaar vastmaken
Wijzig de montageconfiguratie
- Voeg tussenliggende steunen toe om de overspanningen te verkleinen
- Verplaats de bevestigingspunten naar stijvere locaties
- Gebruik robuuster bevestigingsmateriaal
Operationele oplossingen
- Snelheidsbeperking: Vermijd het werken op resonantiesnelheden
- Snelle acceleratie: Ga snel door resonantie tijdens het opstarten
- Verminder de opwinding: Verbeteren evenwicht om de forcering bij resonantiefrequentie te minimaliseren
Speciale overwegingen
Trillingsisolatieontwerp
Een goed isolatiesysteem voorkomt resonantie bij montage:
- Frequentieverhouding: fisolator < 0,3 × fminimale bedrijfskosten
- Overdraagbaarheid: Bij resonantie kan de doorlaatbaarheid > 10 zijn (versterking, geen isolatie)
- Werkingsbereik: Zorg ervoor dat alle bedrijfsfrequenties > 2-3× de isolatiefrequentie zijn voor effectieve isolatie.
- Opstartoverwegingen: Accepteer hoge trillingen die door resonantie gaan als ze kort zijn
Gekoppelde apparatuur
Motorisch aangedreven apparatuur op gemeenschappelijke grondplaat:
- De gehele assemblage heeft stijve lichaamsmodi op de steunen
- Trillingskoppel van motor en aangedreven apparatuur via de grondplaat
- Resonantie kan door beide machines worden opgewekt
- Vereist behandeling als compleet systeem, niet als individuele machines
Meet- en analysehulpmiddelen
Modale analyse
- Volledige karakterisering van alle montagesysteemmodi
- Identificeert frequentie, demping en modusvorm voor elke modus
- Biedt gegevens voor ontwerpwijzigingen
- Kan experimenteel of via FEA worden gedaan
Bedrijfsafbuigingsvorm (ODS)
- Visualiseer het werkelijke bewegingspatroon tijdens de werking
- Onderscheidt montageresonantie van rotorresonantie
- Geeft aan welke modus actief is (stuiteren, rocken, etc.)
- Begeleidt plaatsing van verstevigingsmodificaties
Montageresonantie kan ernstige trillingen veroorzaken, zelfs in goed onderhouden, correct gebalanceerde machines. Inzicht in de eigenfrequenties van montagesystemen, met name trillingsisolatiesystemen, en het waarborgen van een adequate frequentiescheiding ten opzichte van de bedrijfssnelheden is essentieel voor succesvolle trillingsbeheersing in roterende apparatuurinstallaties.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									