Înțelegerea rezonanței de montare

Dispozitive

Ebalansator portabil și analizor de vibrații Balanset-1A.

$2,353.83

Piese

Senzor de vibrații.

$107.26

Piese

Senzor optic (tahometru laser).

$147.78

Dispozitive

Balanset-4.

$8,107.90

Piese

Stand magnetic Insize-60-kgf.

$54.82

Piese

Ceasetă reflectorizantă.

$11.92

Dispozitive

Ebalansator dinamic "Balanset-1A" OEM.

$2,067.80

Definiție: Ce este rezonanța de montare?

Rezonanță de montare este un rezonanţă condiție în care sistemul de montare - inclusiv izolatoarele de vibrații, șinele de montare, consolele, patinele sau ansamblul complet al echipamentului pe suporturile sale - vibrează la unul dintre punctele sale frecvențe naturale ca răspuns la excitația de la utilajul rotativ. Aceasta creează o situație în care întreaga mașină montată sare, se balansează sau oscilează ca un corp rigid pe suporturile sale, cu amplitudini care depășesc cu mult ceea ce s-ar întâmpla în cazul unei montări rigide.

Rezonanța de montare este deosebit de frecventă în echipamentele care utilizează sisteme de izolare a vibrațiilor, dar poate apărea și în instalațiile convenționale cu montare rigidă dacă structura de montare nu are suficientă rezistență. rigiditate. Fenomenul este o considerație cheie în proiectarea izolării vibrațiilor și trebuie evitat sau gestionat cu atenție prin selectarea adecvată a izolatorului și proiectarea sistemului de montare.

Sistem de montare Frecvențe naturale

Moduri ale corpului rigid pe izolatoare

Echipamentele de pe izolatoarele de vibrații au șase frecvențe naturale ale corpului rigid:

Moduri de translație (3)

• Săritură verticală: Mișcare în sus și în jos, de obicei la cea mai joasă frecvență (5-15 Hz pentru izolație tipică)
• Translații orizontale (X și Y): Mișcări laterale, de obicei cu o frecvență verticală de 1,5-2×

Moduri de rotație (3)

• Rolă: Rotație în jurul axei longitudinale
• Pas: Rotație în jurul axei transversale
• Găscăit: Rotație în jurul axei verticale
• Frecvențe: De obicei 10-30 Hz, depinde de dimensiunile echipamentului și de amplasarea centrului de greutate

Moduri cuplate

• Dacă izolatorii nu sunt simetrici sau CG nu este centrat, modurile se cuplează
• Translația și rotația au loc simultan
• Creează modele complexe de mișcare
• Mai dificil de analizat și corectat

Când apare rezonanța de creștere

Rezonanța sistemului de izolare

Cel mai comun scenariu de rezonanță de montare:

• Intenția designului: Izolatoare selectate pentru a avea frecvența naturală la 1/3 până la 1/5 din viteza de funcționare a mașinii
• Problemă: Dacă mașina funcționează sub viteza proiectată sau trece prin frecvența izolatorului în timpul pornirii
• Simptom: Vibrații puternice la viteze apropiate de frecvența naturală a izolatorului
• Durată: Apare numai într-un anumit interval de viteză

Rezonanță de șină sau derapaj

• Șinele de montare sau patinele pentru echipamente au propriile moduri de îndoire
• Frecvențe tipice: 15-50 Hz, în funcție de deschidere și rigiditate
• Întregul ansamblu de echipamente se balansează pe șine
• Comun în pachetele de echipamente modulare

Rezonanță de suport sau bracket

• Echipamente montate pe perete sau tavan pe console
• Suportul sau brațul de susținere are frecvență naturală
• Mișcarea echipamentului amplificată atunci când frecvența se potrivește
• Poate transmite vibrații în structura clădirii

Identificare diagnostică

Indicatori cheie

• Amplificare: Vibrații pe suport >> vibrații la echipament
• Legănat/Sărit: Mișcare vizibilă a întregii mașini
• Sensibil la viteză: Sever doar în intervalul îngust de viteză
• Frecvență joasă: Interval de frecvență tipic 5-30 Hz pentru sisteme izolate
• Relații de fază: Toate punctele de montare se mișcă în fază (modul de săritură) sau în defază (modul de balansare)

Procedura de diagnostic

1. Identificați frecvența de rezonanță: De la spectrul de vibrații vârf
2. Suporturi de testare la impact: Test de impact pentru determinarea frecvenței naturale a monturii
3. Comparaţie: Dacă frecvența de rezonanță ≈ frecvența naturală crescătoare → rezonanța crescătoare este confirmată
4. Măsurați mai multe locații: Verificați relațiile de fază dintre punctele de montare
5. Evaluează forma modului: Determinați dacă este în modul de săritură, balansare sau cuplat

Soluții

Pentru rezonanța sistemului de izolare

Schimbarea rigidității izolatorului

• Izolatoare mai rigide: Ridică frecvența naturală peste viteza de funcționare
• Izolatoare mai moi: Reduce frecvența sub intervalul de pornire (dacă echipamentul o poate tolera)
• Selecţie: Frecvența izolatorului ar trebui să fie < 1/3 din viteza minimă de funcționare

Adăugați amortizare

• Folosiți izolatoare cu amortizare încorporată (arc elastomeric vs. arc de oțel)
• Adăugați amortizoare vâscoase sau amortizoare de frecare
• Reduce amplitudinea vârfului de rezonanță chiar dacă potrivirea frecvenței persistă

Îmbunătățirea instalării izolatorului

• Asigurați-vă că toți izolatorii sunt încărcați corespunzător (nu sunt armați sau blocați)
• Verificați dacă izolatorii sunt potriviți pentru greutatea reală a echipamentului
• Verificați dacă izolatorii sunt blocați sau degradați
• Asigurați o poziționare simetrică față de centrul de greutate

Pentru rezonanță de montare structurală

Structură de montare rigidizată

• Adăugați contravântuiri la șine sau patine
• Măriți grosimea consolei sau adăugați gușeuri
• Scurtați deschiderile neacceptate
• Legați punctele de montare împreună

Schimbați configurația de montare

• Adăugați suporturi intermediare pentru a reduce deschiderile
• Relocați punctele de montare în locații mai rigide
• Folosește accesorii de montare mai robuste

Soluții Operaționale

• Restricție de viteză: Evitați funcționarea la viteze rezonante
• Accelerare rapidă: Trece rapid prin rezonanță în timpul pornirii
• Reducerea excitației: Îmbunătăţi echilibru pentru a minimiza forțarea la frecvența de rezonanță

Considerații speciale

Design de izolare a vibrațiilor

Proiectarea corectă a sistemului de izolare previne rezonanța de creștere:

• Raport de frecvență: f._izolator < 0,3 × f_{minim de funcționare}
• Transmisibilitate: La rezonanță, transmisibilitatea poate fi > 10 (amplificare, nu izolare)
• Interval de funcționare: Asigurați-vă că toate frecvențele de funcționare sunt > 2-3× frecvența izolatorului pentru o izolare eficientă
• Considerații pentru startup: Acceptă vibrații înalte care trec prin rezonanță dacă sunt scurte

Echipament cuplat

Echipament acționat de motor pe placă de bază comună:

• Întregul ansamblu are moduri de corp rigid pe suporturi
• Cuplul de vibrații al motorului și al echipamentului acționat prin placa de bază
• Rezonanța poate fi excitată de oricare dintre mașini
• Necesită tratarea ca sistem complet, nu ca mașini individuale

Instrumente de măsurare și analiză

Analiză modală

• Caracterizarea completă a tuturor modurilor sistemului de montare
• Identifică frecvența, amortizarea și forma modului pentru fiecare mod
• Oferă date pentru modificări de proiectare
• Se poate face experimental sau prin FEA

Forma de deformare operațională (ODS)

• Vizualizați modelul real de mișcare în timpul funcționării
• Distinge rezonanța de montare de rezonanța rotorului
• Arată ce mod este activ (săritură, legănat etc.)
• Ghidează plasarea modificărilor de rigidizare

Rezonanța de montare poate crea vibrații severe chiar și în utilaje bine întreținute și echilibrate corespunzător. Înțelegerea frecvențelor naturale ale sistemelor de montare, în special a sistemelor de izolare a vibrațiilor, și asigurarea unei separări adecvate a frecvenței de vitezele de funcționare sunt esențiale pentru un control eficient al vibrațiilor în instalațiile de echipamente rotative.

---

← Înapoi la indexul principal