Razumevanje naraščajoče resonance

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,358.31

Deli

Senzor vibracij

$107.47

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$148.07

Naprave

Balanset-4

$8,123.32

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$54.93

Deli

Reflektivni trak

$11.94

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definicija: Kaj je naraščajoča resonanca?

Naraščajoča resonanca je resonanca stanje, pri katerem montažni sistem – vključno z izolatorji vibracij, montažnimi tirnicami, nosilci, drsniki ali celotnim sklopom opreme na njenih nosilcih – vibrira na enem od svojih položajev. naravne frekvence kot odziv na vzbujanje iz vrtečih se strojev. To ustvari situacijo, ko celoten nameščeni stroj poskakuje, se ziblje ali niha kot togo telo na svojih nosilcih, z amplitudami, ki daleč presegajo tiste, ki bi se zgodile pri togi namestitvi.

Resonanca pri montaži je še posebej pogosta pri opremi, ki uporablja sisteme za izolacijo vibracij, lahko pa se pojavi tudi pri običajnih togo nameščenih instalacijah, če montažna konstrukcija nima zadostnih zmogljivosti. togost. Ta pojav je ključni dejavnik pri načrtovanju izolacije vibracij in se mu je treba skrbno izogniti ali ga obvladovati z ustrezno izbiro izolatorja in zasnovo sistema montaže.

Naravne frekvence montažnega sistema

Načini togega telesa na izolatorjih

Oprema na vibracijskih izolatorjih ima šest naravnih frekvenc togega telesa:

Translacijski načini (3)

• Navpični odboj: Gibanje gor in dol, običajno najnižja frekvenca (5–15 Hz za tipično izolacijo)
• Horizontalni premiki (X in Y): Gibi z ene strani na drugo, običajno 1,5–2 × navpična frekvenca

Rotacijski načini (3)

• Zvitek: Vrtenje okoli vzdolžne osi
• Višina tona: Vrtenje okoli prečne osi
• Zvijanje: Vrtenje okoli navpične osi
• Pogostosti: Običajno 10–30 Hz, odvisno od dimenzij opreme in lokacije težišča

Sklopljeni načini

• Če izolatorji niso simetrični ali težišče ni centrirano, se načini združijo
• Translacija in rotacija se zgodita hkrati
• Ustvarja kompleksne vzorce gibanja
• Težje je analizirati in popraviti

Ko pride do naraščajoče resonance

Resonanca izolacijskega sistema

Najpogostejši scenarij montažne resonance:

• Namen oblikovanja: Izolatorji so izbrani tako, da imajo naravno frekvenco od 1/3 do 1/5 hitrosti delovanja stroja.
• Težava: Če stroj deluje pod nazivno hitrostjo ali med zagonom preide skozi izolatorsko frekvenco
• Simptom: Hude vibracije pri hitrostih blizu naravne frekvence izolatorja
• Trajanje: Pojavi se le v določenem območju hitrosti

Resonanca tirnic ali drsnikov

• Montažne tirnice ali nosilci opreme imajo lastne načine upogibanja
• Tipične frekvence: 15–50 Hz, odvisno od razpona in togosti
• Celoten sklop opreme se ziblje na tirnicah
• Pogosto v modularnih paketih opreme

Resonanca nosilca ali podpore

• Stenska ali stropna oprema na nosilcih
• Nosilec ali podporna roka ima naravno frekvenco
• Gibanje opreme se ojača, ko se frekvenca ujema
• Lahko prenaša vibracije v gradbeno konstrukcijo

Diagnostična identifikacija

Ključni kazalniki

• Ojačanje: Vibracije na nosilcu >> vibracije na opremi
• Zibanje/Poskakovanje: Vidno gibanje celotnega stroja
• Občutljivo na hitrost: Hudo le v ozkem območju hitrosti
• Nizka frekvenca: Običajno območje 5–30 Hz za izolirane sisteme
• Fazni odnosi: Vse pritrdilne točke se premikajo v fazi (način odbijanja) ali izven faze (način zibanja)

Diagnostični postopek

1. Določite resonančno frekvenco: S spletne strani vibracijski spekter vrh
2. Nosilci za udarne preizkuse: Preizkus udarca za določitev naravne frekvence nosilca
3. Primerjaj: Če je resonančna frekvenca ≈ naravna frekvenca montaže → potrjena resonanca montaže
4. Merjenje več lokacij: Preverite fazna razmerja med točkami priklopa
5. Oceni obliko načina: Določite, ali gre za način odbijanja, zibanja ali sklopljenega načina

Rešitve

Za resonanco izolacijskega sistema

Spremeni togost izolatorja

• Trši izolatorji: Zviša naravno frekvenco nad delovno hitrostjo
• Mehkejši izolatorji: Zniža frekvenco pod zagonsko območje (če oprema to prenese)
• Izbor: Frekvenca izolatorja mora biti < 1/3 minimalne delovne hitrosti

Dodaj dušenje

• Uporabite izolatorje z vgrajenim dušenjem (elastomerna vzmet v primerjavi z jekleno vzmetjo)
• Dodajte viskozne blažilnike ali blažilnike trenja
• Zmanjša amplitudo resonančnega vrha, tudi če ostane frekvenčno ujemanje

Izboljšajte namestitev izolatorja

• Prepričajte se, da so vsi izolatorji pravilno napolnjeni (ne napeti ali zataknjeni)
• Preverite, ali so izolatorji primerni za dejansko težo opreme
• Preverite, ali so izolatorji zaseženi ali poškodovani
• Zagotovite simetrično postavitev glede na težišče

Za resonanco strukturne montaže

Okrepite montažno konstrukcijo

• Dodajte ojačitve na tirnice ali drsnike
• Povečajte debelino nosilca ali dodajte vstavke
• Skrajšajte nepodprte razpone
• Zvežite pritrdilne točke skupaj

Spremeni konfiguracijo montaže

• Dodajte vmesne opore za zmanjšanje razponov
• Prestavite pritrdilne točke na trša mesta
• Uporabite robustnejšo montažno opremo

Operativne rešitve

• Omejitev hitrosti: Izogibajte se delovanju pri resonančnih hitrostih
• Hitro pospeševanje: Hitro preide skozi resonanco med zagonom
• Zmanjšajte vzburjenje: Izboljšaj ravnovesje za zmanjšanje sile pri resonančni frekvenci

Posebni premisleki

Zasnova izolacije vibracij

Pravilna zasnova izolacijskega sistema preprečuje resonanco pri montaži:

• Frekvenčno razmerje: f_izolator < 0,3 × f_{minimalno obratovanje}
• Prenosljivost: Pri resonanci je lahko prenosljivost > 10 (ojačitev, ne izolacija)
• Delovno območje: Za učinkovito izolacijo zagotovite, da so vse delovne frekvence > 2–3 × frekvenca izolatorja
• Začetni razmislek: Sprejmite visoke vibracije, ki prehajajo skozi resonanco, če so kratke

Sklopljena oprema

Motorno gnana oprema na skupni osnovni plošči:

• Celoten sklop ima načine togega telesa na nosilcih
• Vibracijski sklop motorja in gnane opreme prek osnovne plošče
• Resonanco lahko vzbudi kateri koli od strojev
• Zahteva obravnavo kot celoten sistem, ne kot posameznih strojev

Orodja za merjenje in analizo

Modalna analiza

• Popolna karakterizacija vseh načinov montažnega sistema
• Določi frekvenco, dušenje in obliko moda za vsak mod
• Zagotavlja podatke za modifikacije zasnove
• Lahko se izvede eksperimentalno ali z metodo končnih elementov (FEA).

Oblika obratovalnega odklona (ODS)

• Vizualizacija dejanskega vzorca gibanja med delovanjem
• Razlikuje resonanco montaže od resonance rotorja
• Prikazuje, kateri način je aktiven (poskakovanje, zibanje itd.)
• Vodila za namestitev modifikacij ojačitve

Resonanca pri montaži lahko povzroči hude vibracije tudi v dobro vzdrževanih in pravilno uravnoteženih strojih. Razumevanje naravnih frekvenc sistemov za montažo, zlasti sistemov za izolacijo vibracij, in zagotavljanje ustrezne ločitve frekvenc od obratovalnih hitrosti je bistvenega pomena za uspešen nadzor vibracij v rotacijskih naprav.

---

← Nazaj na glavno kazalo