Разумевање растуће резонанције

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Дефиниција: Шта је растућа резонанција?

Растућа резонанција је резонанција стање у којем систем за монтажу — укључујући изолаторе вибрација, монтажне шине, носаче, клизаче или комплетан склоп опреме на његовим носачима — вибрира на једном од својих положаја природне фреквенције као одговор на побуђивање од ротирајуће машине. Ово ствара ситуацију у којој цела монтирана машина одскаче, љуља се или осцилује као круто тело на својим носачима, са амплитудама које далеко премашују оно што би се десило код крутог монтирања.

Резонанција при монтажи је посебно честа код опреме која користи системе за изолацију вибрација, али се може јавити и код конвенционалних круто монтираних инсталација ако монтажна структура нема довољно крутост. Овај феномен је кључно разматрање у дизајну изолације вибрација и мора се пажљиво избегавати или управљати правилним избором изолатора и дизајном система за монтажу.

Природне фреквенције система за монтажу

Модови крутог тела на изолаторима

Опрема на изолаторима вибрација има шест природних фреквенција крутог тела:

Транслациони режими (3)

• Вертикални одскок: Кретање горе-доле, обично најнижа фреквенција (5-15 Hz за типичну изолацију)
• Хоризонталне транслације (X и Y): Покрети са стране на страну, обично 1,5-2× вертикалне фреквенције

Ротациони режими (3)

• Рол: Ротација око уздужне осе
• Тон: Ротација око попречне осе
• Зијање: Ротација око вертикалне осе
• Фреквенције: Типично 10-30 Hz, зависи од димензија опреме и положаја центра гравитације

Спојени модови

• Ако изолатори нису симетрични или тежиште није центрирано, модови се спајају
• Транслација и ротација се дешавају истовремено
• Ствара сложене обрасце кретања
• Теже је анализирати и исправити

Када се јавља растућа резонанција

Резонанција изолационог система

Најчешћи сценарио резонанције монтаже:

• Намера дизајна: Изолатори одабрани тако да имају природну фреквенцију од 1/3 до 1/5 брзине рада машине
• Проблем: Ако машина ради испод пројектоване брзине или прође кроз изолаторску фреквенцију током покретања
• Симптом: Јаке вибрације при брзинама близу природне фреквенције изолатора
• Трајање: Јавља се само у одређеном опсегу брзина

Резонанција шине или клизача

• Монтажне шине или носачи опреме имају сопствене режиме савијања
• Типичне фреквенције: 15-50 Hz у зависности од распона и крутости
• Читав склоп опреме љуља се на шинама
• Уобичајено у модуларним пакетима опреме

Резонанција носача или потпоре

• Опрема монтирана на зид или плафон на носачима
• Носач или потпорна рука имају природну фреквенцију
• Кретање опреме се појачава када се фреквенција подудара
• Може преносити вибрације у грађевинску конструкцију

Дијагностичка идентификација

Кључни индикатори

• Појачање: Вибрације на носачу >> вибрације на опреми
• Љуљање/Поскакивање: Видљиво кретање целе машине
• Осетљиво на брзину: Тешко само у уском опсегу брзина
• Ниска фреквенција: Типично опсег од 5-30 Hz за изоловане системе
• Фазни односи: Све тачке монтаже се крећу у фази (режим одбијања) или ван фазе (режим љуљања)

Дијагностичка процедура

1. Идентификујте резонантну фреквенцију: Од спектар вибрација врхунац
2. Носачи за тестирање удара: Тест удара за одређивање природне фреквенције носача
3. Упореди: Ако је резонантна фреквенција ≈ природна фреквенција монтирања → потврђена резонанција монтирања
4. Мерење више локација: Проверите фазне односе између тачака монтирања
5. Процена режима облика: Утврдите да ли је у питању режим одбијања, љуљања или спрезања

Solutions

За резонанцу изолационог система

Промена крутости изолатора

• Чвршћи изолатори: Повећава природну фреквенцију изнад радне брзине
• Мекши изолатори: Смањује фреквенцију испод опсега покретања (ако опрема то може да толерише)
• Избор: Фреквенција изолатора треба да буде < 1/3 минималне радне брзине

Додај пригушење

• Користите изолаторе са уграђеним пригушивањем (еластомерна опруга у односу на челичну)
• Додајте вискозне амортизере или амортизере трења
• Смањује амплитуду резонантног врха чак и ако фреквенција остане усклађена

Побољшајте инсталацију изолатора

• Уверите се да су сви изолатори правилно напуњени (да нису напети или заглављени)
• Проверите да ли су изолатори одговарајући за стварну тежину опреме
• Проверите да ли има заплењених или оштећених изолатора
• Обезбедите симетричан положај у односу на центар гравитације

За резонанцу структурне монтаже

Учврстите монтажну конструкцију

• Додајте учвршћивање на шине или клизаче
• Повећајте дебљину носача или додајте уметке
• Скратите неподржане распоне
• Повежите тачке монтаже заједно

Промена конфигурације монтаже

• Додајте средње носаче да бисте смањили распоне
• Преместите тачке монтаже на чвршћа места
• Користите робуснији хардвер за монтажу

Оперативна решења

• Ограничење брзине: Избегавајте рад на резонантним брзинама
• Брзо убрзање: Брзо прођите кроз резонанцију током покретања
• Смањите узбуђење: Побољшај равнотежа да би се минимизирало присиљавање на резонантној фреквенцији

Посебна разматрања

Дизајн изолације вибрација

Правилан дизајн система изолације спречава резонанцу монтаже:

• Однос фреквенција: ф_{изолатор} < 0,3 × f_{минимални оперативни}
• Преносљивост: При резонанцији, преносивост може бити > 10 (појачање, не изолација)
• Радни опсег: Осигурати да су све радне фреквенције > 2-3× фреквенција изолатора за ефикасну изолацију
• Разматрање за покретање: Прихватите високе вибрације које пролазе кроз резонанцију ако су краткотрајне

Спојена опрема

Опрема са моторним погоном на заједничкој основној плочи:

• Читав склоп има режиме крутог тела на носачима
• Вибрационо спајање мотора и погонске опреме кроз основну плочу
• Резонанцу може побудити било која машина
• Захтева третирање као комплетан систем, а не као појединачне машине

Алати за мерење и анализу

Модална анализа

• Комплетна карактеризација свих начина монтаже система
• Идентификује фреквенцију, пригушење и облик мода за сваки мод
• Пружа податке за модификације дизајна
• Може се урадити експериментално или методом коначних елемената (FEA)

Облик оперативног отклона (ODS)

• Визуализујте стварни образац кретања током рада
• Разликује монтажну резонанцију од резонанције ротора
• Показује који је режим активан (скакање, љуљање итд.)
• Води постављање модификација учвршћивања

Резонанција при монтажи може створити јаке вибрације чак и у добро одржаваним, правилно избалансираним машинама. Разумевање природних фреквенција система за монтажу, посебно система за изолацију вибрација, и обезбеђивање адекватног одвајања фреквенција од радних брзина је неопходно за успешну контролу вибрација у инсталацијама ротирајуће опреме.

---

← Назад на главни индекс