Razlaga subsinhronih in sinhronih vibracij

Definicija: Kaj je sinhrono nihanje?

Sinhrone vibracije je vsaka vibracija, ki se pojavi s frekvenco, ki je celoštevilski večkratnik primarne vrtilne hitrosti stroja. Je "sinhronizirana" z vrtenjem gredi. To je najpogostejša kategorija vibracij, ki jih najdemo v strojih.

• Vibracije pri natančno hitrosti delovanja (1x) so sinhrone.
• Vibracije pri dvakratni hitrosti teka (2x), trikratni hitrosti (3x) in tako naprej so prav tako sinhrone vibracije, ki jih pogosto imenujemo "harmoniki" hitrosti teka.

Velika večina pogostih napak strojev, kot so neravnovesje, neusklajenostin mehanska ohlapnost, vse se kažejo kot sinhrone vibracije. Na primer, vibracije, ki jih povzroča neuravnoteženost, bodo vedno pri 1x vrtljajih na minuto, kar bo popolnoma sledilo vsem spremembam hitrosti stroja.

Definicija: Kaj je subsinhrono nihanje?

Subsinhrone vibracije je vsaka vibracija, ki se pojavi pri frekvenci, ki je *manjša od* primarne hitrosti vrtenja (1x). Predpona »sub-« pomeni »pod«. Prisotnost znatnih subsinhronih vibracij je pogosto resen opozorilni znak, saj jih običajno povzročajo samovzbujeni, nestabilni dinamični pojavi rotorja in ne preproste mehanske napake. Za razliko od sinhronih vibracij funkcijo sile za subsinhrone vibracije ustvarja gibanje samega rotorja.

Pogosti vzroki subsinhronih vibracij

Subsinhrone vibracije so velik problem pri visokohitrostnih turbostrojih, opremljenih s fluidnimi ležaji.

1. Oljni vrtinec

To je najpogostejša oblika subsinhrone nestabilnosti. Pojavi se v ležajih s fluidnim filmom, ko hidrodinamični oljni film, ki podpira gred, začne "švigati" okoli ležaja in potiska gred pred seboj. To ustvari izrazito vibracijo s frekvenco približno 0,42 do 0,48-kratnik hitrosti teka (0,42x – 0,48x)Vrtinčenje olja je pogosto odvisno od obremenitve in temperature ter se lahko pojavi ali izgine, ko se spremenijo pogoji stroja.

2. Oljni bič

Vibracije zaradi oljnega biča so hujša in nevarna oblika vrtinčenja olja. Pojavijo se, ko frekvenca vrtinčenja olja sovpada s prvo naravno frekvenco rotorja (kritična hitrost) in se nanjo "zaklene". Ko se to zgodi, lahko amplituda subsinhronih vibracij zelo naraste in ne izgine z naraščanjem hitrosti. Pravzaprav bodo vibracije ostale na kritični frekvenci hitrosti rotorja, tudi ko stroj še naprej pospešuje. Vibracije zaradi oljnega biča so zelo uničujoče stanje, ki zahteva takojšnjo zaustavitev stroja.

3. Drgnjenje med rotorjem in statorjem

Drgnjenje med rotorjem in stacionarnim delom lahko včasih povzroči subsinhrone vibracije. To se pogosto pojavi pri celoštevilskih delih hitrosti delovanja, kot je na primer 0,5-kratnikKomponenta 0,5x je klasičen znak trenja, ki rotor "poskakuje" enkrat na dva obrata.

Kako jih razlikovati v FFT spektru

Prepoznavanje teh komponent v FFT spektru je preprosto:

• Sinhroni vrhovi: Poiščite vrh 1x RPM (hitrost delovanja) in vse vrhove, ki padejo na natančne celoštevilske večkratnike (2x, 3x itd.).
• Subsinhroni vrhovi: Poiščite morebitne pomembne vrhove, ki se pojavijo na frekvenčni osi *pred* vrhom 1x RPM. Vrh okoli 45% hitrosti delovanja je klasičen znak vrtinčenja olja.

Zakaj je razlikovanje ključnega pomena

Razlikovanje med sinhronimi in subsinhronimi vibracijami je bistvenega pomena za diagnostiko:

• Sinhrone težave (kot neuravnoteženost) so "prisiljene vibracije". Pogosto jih je mogoče popraviti z mehanskimi nastavitvami, kot sta uravnoteženje ali poravnava.
• Težave s subsinhronim delovanjem (kot oljni bič) so »samovzbujene vibracije« ali nestabilnosti. Kažejo na težavo s temeljno zasnovo ali stanjem sistema rotor-ležaj in jih ni mogoče odpraviti z uravnoteženjem. Rešitev lahko vključuje spremembo zasnove ležaja, spremembo temperature ali tlaka olja ali preoblikovanje rotorja.

Zaradi tega se subsinhroni vrh z visoko amplitudo na splošno šteje za resnejši alarmni pogoj kot sinhroni vrh z visoko amplitudo.

← Nazaj na glavno kazalo