Ce este vibrația autoexcitată? - Răspunsuri instabile ale sistemului • Echilibrator portabil, analizor de vibrații „Balanset” pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare Ce este vibrația autoexcitată? - Răspunsuri instabile ale sistemului • Echilibrator portabil, analizor de vibrații „Balanset” pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Înțelegerea vibrației autoexcitate

1. Definiție: Ce este vibrația autoexcitată?

Vibrație autoexcitată (cunoscută și sub denumirea de vibrație autoindusă sau instabilă) este un tip deosebit de periculos de vibrație în care mișcarea unui sistem induce forțe care, la rândul lor, susțin sau amplifică acea mișcare. Aceasta creează o buclă de feedback în care vibrația poate crește în amplitudine, uneori până la un nivel catastrofal, fără nicio creștere corespunzătoare a frecvenței forțate externe.

Aceasta este fundamental diferită de o vibrație forțată, cum ar fi dezechilibra sau nealiniere, unde vibrația este un răspuns direct la o intrare specifică, periodică (frecvența de forțare). Într-un sistem autoexcitat, vibrația își creează propria forță motrice.

2. Mecanismul buclei de feedback

Mecanismul vibrației autoexcitate poate fi rezumat după cum urmează:

  1. Un sistem (de exemplu, un rotor într-un rulment) este în mișcare.
  2. O perturbație mică, aleatorie, provoacă o ușoară deplasare sau o modificare a vitezei.
  3. Această modificare a mișcării modifică forțele care acționează asupra sistemului (de exemplu, presiunea fluidului dintr-un rulment sau forța de tăiere a unei scule).
  4. Este esențial faptul că această forță modificată acționează într-un mod care *adăugă energie* sistemului, împingând componenta mai departe în direcția în care se îndrepta deja.
  5. Această mișcare sporită generează o forță și mai mare, care adaugă mai multă energie și așa mai departe.

Această buclă de feedback face ca vibrația să crească până când este fie limitată de neliniarități din sistem (cum ar fi lovirea unei opriri bruște), fie duce la defecțiune.

3. Exemple comune de vibrații autoexcitate

Câteva fenomene bine-cunoscute în diagnosticarea mașinilor sunt exemple clasice de vibrații autoexcitate:

  • Vârtej de ulei și bici de ulei: Cele mai frecvente exemple în mașinile rotative. Într-un rulment cu film fluid, arborele rotativ creează o pană de ulei. O perturbație poate face ca pana de ulei să înceapă să se rotească (să se învârtă) în jurul rulmentului. Presiunea din această pană de vârtej împinge arborele, ceea ce adaugă mai multă energie vârtejului. Vibrația rezultată nu are loc la viteza de rulare, ci la o frecvență subsincronă (de obicei 0,42-0,48X viteză de alergare).
  • Vibrații în prelucrare: În prelucrarea metalelor (strunjire sau frezare), vibrațiile apar atunci când scula așchietoare începe să vibreze. Această vibrație face ca grosimea așchiei tăiate să varieze. Grosimea variabilă a așchiei, la rândul său, provoacă o fluctuație a forței de tăiere, iar această forță fluctuantă poate pompa energie înapoi în vibrația sculei, provocând transformarea acesteia într-o vibrație violentă.
  • Fluturare aerodinamică: Vibrația aripii unui avion, în care mișcarea de îndoire și răsucire a aripii îi modifică profilul aerodinamic. Această modificare a profilului modifică presiunea aerului într-un mod care adaugă energie mișcării aripii, ducând la defecțiuni catastrofale dacă nu este controlată.
  • Frecări ale rotorului: O situație în care un rotor intră în contact cu o piesă staționară. Fricțiunea cauzată de frecare poate încălzi rotorul, provocându-i curbarea. Această curbare crește forța de frecare, ceea ce crește căldura și curbarea, creând o buclă de feedback care poate duce la blocare.

4. Caracteristici cheie și diagnostic

Vibrațiile autoexcitate au adesea caracteristici distincte în Spectrul FFT:

  • Frecvențe nesincrone: Vibrația nu este de obicei un multiplu întreg sau o armonică a vitezei de rulare. Apare adesea la o subsincron frecvenţă.
  • Instabilitate: Amplitudinea poate fi foarte instabilă și poate crește rapid odată cu mici modificări ale condițiilor de funcționare (viteză, temperatură, sarcină).
  • Debut brusc: Vibrația poate să nu fie prezentă deloc până când mașina nu depășește un anumit prag de viteză sau sarcină, moment în care poate apărea brusc și cu amplitudine mare.

Diagnosticarea vibrațiilor autoexcitate implică identificarea acestor vârfuri nesincrone caracteristice și înțelegerea mecanismelor fizice care ar putea cauza o astfel de instabilitate în mașina specifică.


← Înapoi la indexul principal

ro_RORO
WhatsApp