Razumevanje zagonskih vibracij v vrtljivih strojih
Definicija: Kaj so zagonske vibracije?
Vibracije pri zagonu se nanaša na vibracije značilnosti in obnašanje vrtečih se strojev med pospeševanjem od mirovanja do normalne delovne hitrosti. To zajema tako pričakovane prehodne vibracije ko stroj prehaja skozi kritične hitrosti in vse nenormalne vibracije, ki se lahko pojavijo zlasti med fazo zagona, kot so termični lok, nestabilnosti ležajev ali mehanskega posedanja.
Razumevanje in spremljanje zagonskih vibracij je ključnega pomena za varno delovanje stroja, saj se številne težave, povezane z vibracijami, najbolj očitno pokažejo med zagoni, prehodni zagon pa je lahko najbolj mehansko stresno obdobje delovanja.
Tipične značilnosti zagonskih vibracij
Normalno napredovanje vibracij pri zagonu
V pravilno delujočem stroju vibracije med zagonom sledijo predvidljivemu vzorcu:
Začetna faza (hitrost 0–20%)
- Zelo nizke vibracije od neravnovesje (sila sorazmerna s hitrostjo²)
- Vsaka večja vibracija kaže na mehanske težave ali termični lok
- Počasne vibracije kotaljenja zagotavljajo osnovo za mehansko stanje
Pospešek skozi kritične hitrosti
- Amplituda vibracij se povečuje z vsako približevanjem kritični hitrosti
- Vrhunska amplituda pri kritični hitrosti (resonanca)
- Hitro zmanjšanje, ko hitrost še naprej presega kritično hitrost
- 180° faza premik skozi vsako kritično hitrost
- Več vrhov, če je pod obratovalno hitrostjo več kritičnih hitrosti
Pristop k obratovalni hitrosti
- Vibracije se umirijo na stabilno raven
- Predvsem 1× komponenta zaradi preostale neuravnoteženosti
- Termična stabilizacija lahko povzroči postopne spremembe v prvih 30–60 minutah
Pogoste težave z vibracijami pri zagonu
1. Termični lok
Termični lok je najpogostejša težava z vibracijami, specifična za zagon:
- Simptom: Visoke vibracije med začetnim pospeševanjem, ki se postopoma zmanjšujejo, ko se stroj ogreva
- Vzrok: Asimetrično segrevanje, ki ustvarja začasno ukrivljenost gredi
- Pogostost: 1× sinhroni
- Vedenje: Visoka tudi pri nizkih hitrostih kotaljenja; zmanjšuje se, ko je doseženo toplotno ravnovesje
- Rešitev: Podaljšani postopki ogrevanja, delovanje obračalnega zobnika
2. Prekomerne vibracije kritične hitrosti
- Simptom: Zelo visoki vibracijski vrhovi pri prehodu skozi kritične hitrosti
- Vzroki: Slabo dušenje, visoka neuravnoteženost, delovanje preblizu kritične hitrosti
- Tveganje: Možna poškodba ležajev in tesnil med vsakim zagonom
- Rešitev: Izboljšajte uravnoteženost, povečajte pospešek skozi kritična območja, dodajte blaženje
3. Drgnite med pospeševanjem
- Simptom: Nenadne neenakomerne vibracije in subsinhrone komponente
- Vzrok: Nezadostne razdalje, prekomerne vibracije kritične hitrosti, ki povzročajo stik
- Tveganje: Toplotne poškodbe, uničenje tesnila
- Rešitev: Preverite razmike, izboljšajte ravnotežje, počasnejše pospeševanje
4. Nestabilnost ležaja med zagonom
- Simptom: Subsinhrone vibracije, ki se razvijejo med pospeševanjem
- Vzrok: Ležaj še ni dosegel delovne temperature in optimalne togosti/dušenja
- Vedenje: Lahko izgine, ko se ležaj segreje
- Rešitev: Daljše ogrevanje pri srednji hitrosti pred polnim pospeševanjem
Zasnova zagonskega postopka
Optimizacija stopnje pospeška
Stopnjo pospeška je treba prilagoditi značilnostim stroja:
Območja počasnega pospeševanja
- Začetni kotaljenje (hitrost 0-10%): Zelo počasi zaznava toplotne prepone ali mehanske težave
- Spodaj prva kritična: Zmerna hitrost termičnega ogrevanja
- Predvsem kritične točke: Lahko hitreje pospeši do delovne hitrosti
Območja hitrega prehoda
- Kritična območja hitrosti: Hitro pospešite (±15–201 TP3T okoli vsake kritične hitrosti)
- Tipična cena: 2–5× normalna stopnja pospeška
- Namen: Zmanjšajte čas resonance, omejite kopičenje amplitude vibracij
Zadrževalne točke
- Hitrosti termičnega namakanja: Za velike turbine držite pri 30%, 50%, 70%
- Trajanje: 10–30 minut pri vsakem zadrževanju
- Namen: Omogočajo toplotno stabilizacijo, zmanjšujejo toplotne gradiente
- Preverjanje vibracij: Pred nadaljevanjem preverite, ali so vibracije sprejemljive.
Merila za spremljanje in sprejemljivost
Spremljanje v realnem času
Med zagonom spremljajte:
- Skupna raven vibracij: Ne sme preseči mej alarma pri nobeni hitrosti
- Temperature ležajev: Postopno povečanje je sprejemljivo; hitro povečanje kaže na težave
- Sledenje hitrosti: Preverite, ali stroj gladko pospešuje
- Fazni kot: Spremljajte nepričakovane spremembe, ki kažejo na mehanske težave
Merila sprejemljivosti
- Kritični vrhovi hitrosti: Moralo bi se ujemati z napovedmi ±10-15%
- Amplitude vrhov: Ne sme presegati konstrukcijskih omejitev (običajno opredeljenih v specifikacijah opreme)
- Vibracije v ustaljenem stanju: Po termični stabilizaciji naj bi dosegli sprejemljive ravni
- Ponovljivost: Zaporedna zagonska podjetja bi morala kazati dosledno vedenje
Odpravljanje težav z neobičajnimi vibracijami pri zagonu
Visoke začetne vibracije
Možni vzroki:
- Termični lok iz prejšnjega delovanja ali zaustavitve
- Mehanski lok ali upognjena gred
- Težave z ležaji (obraba, nepravilna poravnava)
- Ohlapnost ali mehanske napake
Vibracije se med ogrevanjem povečujejo
Možni vzroki:
- Razvoj termičnega loka iz asimetričnega segrevanja
- Termična rast, ki vpliva na poravnavo
- Zračnost ležaja se spreminja s temperaturo
- Toplotno raztezanje zapiralnih rež, ki povzročajo drgnjenje
Neenakomerne vibracije med pospeševanjem
Možni vzroki:
- Drgnjenje ali občasen stik
- Ohlapni deli se posedajo ali premikajo
- Težave s sklopko
- Spremenljivo obnašanje ležaja
Dokumentacija in osnovni podatki
Začetni zagon
Določite osnovni podpis vibracij pri zagonu:
- Zabeležite celotne podatke o teku
- Ustvari Bodejevi diagrami in . slapnih parcel
- Dokumentirajte vse kritične hitrosti in amplitude vrhov
- Arhiv kot referenca za prihodnjo primerjavo
Periodična primerjava
- Primerjajte trenutni zagonski sistem z izhodiščnim stanjem
- Poiščite spremembe na kritičnih mestih hitrosti (kar kaže na mehanske spremembe)
- Spremljanje sprememb amplitud vrhov (označuje neuravnoteženost ali spremembe dušenja)
- Spremljajte nove vibracijske komponente, ki niso prisotne v osnovni vrednosti
Analiza zagonskih vibracij ponuja vpogled v stanje stroja, ki dopolnjuje spremljanje v ustaljenem stanju. Številne težave, ki se razvijajo, se najbolj jasno pokažejo med zagoni, zaradi česar je spremljanje trendov zagonskih vibracij dragoceno orodje za napovedno vzdrževanje kritične rotacijske opreme.
Kategorije:
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 