Înțelegerea vibrațiilor de pornire în mașinile rotative
Definiție: Ce este vibrația la pornire?
Vibrații la pornire se referă la vibrații caracteristicile și comportamentul mașinilor rotative în timpul perioadei de accelerare de la repaus la viteza normală de funcționare. Aceasta cuprinde atât viteza așteptată vibrații tranzitorii pe măsură ce mașina trece prin viteze critice și orice fenomene anormale de vibrații care pot apărea în special în faza de pornire, cum ar fi arc termic, instabilități ale rulmenților sau tasări mecanice.
Înțelegerea și monitorizarea vibrațiilor la pornire sunt esențiale pentru funcționarea în siguranță a mașinilor, deoarece multe probleme legate de vibrații se manifestă cel mai clar în timpul pornirii, iar tranzitoriul de pornire poate fi perioada de funcționare cu cel mai mare stres mecanic.
Caracteristici tipice ale vibrațiilor la pornire
Progresia normală a vibrațiilor la pornire
Într-o mașină care funcționează corect, vibrațiile în timpul pornirii urmează un model previzibil:
Faza inițială (viteză 0-20%)
- Vibrații foarte scăzute de la dezechilibra (forță proporțională cu viteza²)
- Orice vibrație semnificativă indică probleme mecanice sau arc termic
- Vibrația lentă a rostogolirii oferă o bază pentru condiția mecanică
Accelerare prin viteze critice
- Amplitudinea vibrației crește pe măsură ce se apropie fiecare viteză critică
- Amplitudinea maximă la viteza critică (rezonanță)
- Scădere rapidă pe măsură ce viteza continuă să depășească viteza critică
- 180° fază trecerea prin fiecare viteză critică
- Vârfuri multiple dacă există mai multe viteze critice sub viteza de funcționare
Abordarea vitezei de operare
- Vibrațiile se stabilizează la un nivel constant
- În principal, componentă 1× din dezechilibrul rezidual
- Stabilizarea termică poate provoca modificări graduale în primele 30-60 de minute
Probleme frecvente cu vibrațiile la pornire
1. Arc termic
Arc termic este cea mai frecventă problemă de vibrații specifică startup-urilor:
- Simptom: Vibrații puternice în timpul accelerării inițiale, care scad treptat pe măsură ce mașina se încălzește
- Cauza: Încălzire asimetrică care creează o curbură temporară a axului
- Frecvenţă: 1× sincron
- Comportament: Ridicat chiar și la viteze mici de rulare; scade pe măsură ce se atinge echilibrul termic
- Soluție: Proceduri extinse de încălzire, funcționarea treptelor de viteză
2. Vibrații excesive la viteza critică
- Simptom: Vârfuri de vibrații foarte mari la trecerea prin viteze critice
- Cauze: Sărac amortizare, dezechilibru ridicat, funcționare prea aproape de viteza critică
- Risc: Deteriorarea potențială a rulmenților și a etanșărilor în timpul fiecărei porniri
- Soluție: Îmbunătățirea echilibrării, creșterea ratei de accelerare prin zonele critice, adăugarea de amortizare
3. Frecați în timpul accelerării
- Simptom: Vibrații bruște și neregulate și componente subsincrone
- Cauza: Distanțe insuficiente, vibrații excesive la viteza critică care provoacă contact
- Risc: Deteriorare termică, distrugerea etanșării
- Soluție: Verificarea distanței, îmbunătățirea echilibrului, accelerarea mai lentă
4. Instabilitatea rulmentului în timpul pornirii
- Simptom: Vibrații subsincrone care se dezvoltă în timpul accelerării
- Cauza: Rulmentul nu a atins încă temperatura de funcționare și rigiditatea/amortizarea optime
- Comportament: Poate dispărea pe măsură ce rulmentul se încălzește
- Soluție: Încălzire prelungită la viteză intermediară înainte de accelerarea completă
Proiectarea procedurii de pornire
Optimizarea ratei de accelerare
Rata de accelerare trebuie adaptată la caracteristicile mașinii:
Zone de accelerare lentă
- Rulare inițială (viteză 0-10%): Foarte lent în detectarea problemelor mecanice sau a arcului termic
- Sub primul nivel critic: Ritm moderat pentru încălzirea termică
- Mai presus de toate criticile: Poate accelera mai rapid până la viteza de operare
Zone de trecere rapidă
- Intervale de viteză critică: Accelerați rapid (±15-20% în jurul fiecărei viteze critice)
- Tarif tipic: 2-5× rata de accelerare normală
- Scop: Minimizează timpul de rezonanță, limitează acumularea amplitudinii vibrațiilor
Puncte de menținere
- Viteze de impregnare termică: Mențineți la 30%, 50%, 70% pentru turbine mari
- Durată: 10-30 de minute la fiecare așteptare
- Scop: Permite stabilizarea termică, reduce gradienții termici
- Verificarea vibrațiilor: Verificați dacă vibrațiile sunt acceptabile înainte de a continua.
Criterii de monitorizare și acceptare
Monitorizare în timp real
În timpul pornirii, monitorizați:
- Nivel total de vibrații: Nu trebuie să depășească limitele de alarmă la nicio viteză
- Temperaturile rulmenților: Creștere graduală acceptabilă; creșterea rapidă indică probleme
- Urmărirea vitezei: Confirmați accelerarea lină a mașinii
- Unghi de fază: Urmăriți modificările neașteptate care indică probleme mecanice
Criterii de acceptare
- Vârfuri critice de viteză: Ar trebui să se potrivească predicțiilor ±10-15%
- Amplitudini de vârf: Nu trebuie să depășească limitele de proiectare (de obicei definite în specificațiile echipamentului)
- Vibrații în stare staționară: Ar trebui să atingă niveluri acceptabile după stabilizarea termică
- Repetabilitate: Startup-urile succesive ar trebui să prezinte un comportament consecvent
Depanarea vibrațiilor anormale la pornire
Vibrații inițiale ridicate
Cauze posibile:
- Arc termic de la o operațiune anterioară sau de la o oprire
- Arc mecanic sau tijă îndoită
- Probleme cu rulmenții (uzură, nealiniere)
- Slăbiciune sau defecte mecanice
Creșterea vibrațiilor în timpul încălzirii
Cauze posibile:
- Dezvoltarea arcului termic din încălzire asimetrică
- Creșterea termică afectează alinierea
- Jocul rulmentului se modifică în funcție de temperatură
- Jocuri de închidere prin dilatare termică care duc la frecare
Vibrații neregulate în timpul accelerării
Cauze posibile:
- Frecare sau contact intermitent
- Componente slăbite care se așează sau se deplasează
- Probleme de cuplare
- Comportament variabil al rulmentului
Documentație și date de referință
Punere în funcțiune inițială
Stabilirea semnăturii vibrațiilor de pornire de bază:
- Înregistrați datele complete de rulare
- Genera Diagrame Bode și parcele de cascadă
- Documentați toate vitezele critice și amplitudinile de vârf
- Arhivă ca referință pentru comparații viitoare
Comparație periodică
- Comparați startup-ul actual cu cel de bază
- Căutați modificări în pozițiile critice de viteză (indică modificări mecanice)
- Urmărirea modificărilor amplitudinilor de vârf (indică modificări de dezechilibru sau amortizare)
- Monitorizați componentele vibraționale noi care nu sunt prezente în scenariul de referință
Analiza vibrațiilor la pornire oferă o perspectivă asupra stării de funcționare a mașinilor, completând monitorizarea stării staționare. Multe probleme care apar se dezvăluie cel mai clar în timpul pornirii, ceea ce face ca tendința vibrațiilor la pornire să fie un instrument valoros de mentenanță predictivă pentru echipamentele rotative critice.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 