Објашњење субсинхроних и синхроних вибрација

Дефиниција: Шта је синхрона вибрација?

Синхроне вибрације је свака вибрација која се јавља на фреквенцији која је целобројни умножак примарне брзине ротације машине. Она је „синхронизована“ са ротацијом вратила. Ово је најчешћа категорија вибрација која се налази у машинама.

• Вибрација тачно на брзини рада (1x) је синхрона.
• Вибрације двоструко веће од брзине трчања (2x), три пута веће од брзине трчања (3x) и тако даље, такође су синхроне вибрације, често називане „хармоницима“ брзине трчања.

Велика већина уобичајених кварова машина, као што су неравнотежа, неусклађености механичка лабавост, све се манифестују као синхроне вибрације. На пример, вибрације изазване неравнотежом ће увек бити на 1x обртаја у минути, савршено пратећи све промене брзине машине.

Дефиниција: Шта је субсинхрона вибрација?

Субсинхроне вибрације је свака вибрација која се јавља на фреквенцији која је *мања од* примарне брзине ротације (1x). Префикс „суб-“ значи „испод“. Присуство значајних субсинхроних вибрација је често озбиљан знак упозорења, јер их обично изазивају самопобуђени, нестабилни динамички феномени ротора, а не једноставни механички кварови. За разлику од синхроних вибрација, функцију присиљавања за субсинхроне вибрације генерише кретање самог ротора.

Уобичајени узроци субсинхроних вибрација

Субсинхроне вибрације су главни проблем код брзих турбомашина опремљених лежајевима са флуидним филмом.

1. Уљни вртлог

Ово је најчешћи облик субсинхроне нестабилности. Јавља се код лежајева са флуидним филмом када хидродинамички уљни филм који подржава вратило почне да „врти“ око лежаја, гурајући вратило испред себе. Ово ствара изразиту вибрацију на фреквенцији од приближно 0,42 до 0,48 пута већа брзина трчања (0,42x – 0,48x)Вртлог уља често зависи од оптерећења и температуре и може се појавити или нестати како се мењају услови машине.

2. Уље за мућење

Вибрација уља је озбиљнији и опаснији облик уљног вртлога. Јавља се када се фреквенција уљног вртлога поклопи са и „закључа“ се на првој природној фреквенцији ротора (критична брзина). Када се то деси, амплитуда субсинхроне вибрације може веома порасти и неће нестати са повећањем брзине. У ствари, вибрација ће остати на критичној фреквенцији брзине ротора чак и када машина даље убрзава. Вибрација уља је веома деструктивно стање које захтева тренутно искључивање машине.

3. Трљање ротора о статор

Трење између ротора и непокретног дела понекад може изазвати субсинхроне вибрације. Ово се често дешава при целобројним деловима брзине рада, као што је 0,5 путаКомпонента од 0,5x је класичан знак трења које „одбија“ ротор једном на свака два обртаја.

Како их разликовати у FFT спектру

Идентификација ових компоненти у FFT спектру је једноставна:

• Синхрони врхови: Потражите врхунац од 1x RPM (брзина трчања) и све врхове који падају на тачне целобројне вишекратнике (2x, 3x, итд.).
• Субсинхрони врхови: Потражите све значајне врхове који се појављују на фреквентној оси *пре* врха од 1x RPM. Врх на око 45% брзине рада је класичан знак вртлога уља.

Зашто је разлика критична

Разликовање синхроних и субсинхроних вибрација је од суштинске важности за дијагностику:

• Синхрони проблеми (као неравнотежа) су „присилне вибрације“. Често се могу исправити механичким подешавањима попут балансирања или поравнања.
• Проблеми са субсинхроним радом (као што су вибрације уља) су „самопобуђене вибрације“ или нестабилности. Оне указују на проблем са основним дизајном или стањем система ротор-лежај и не могу се поправити балансирањем. Решење може укључивати промену дизајна лежаја, промену температуре или притиска уља или редизајн ротора.

Из тог разлога, субсинхрони врх високе амплитуде се генерално сматра озбиљнијим алармним стањем од синхроног врха високе амплитуде.

← Назад на главни индекс