Шта је торзиона анализа? Процена вибрација увијања • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је торзиона анализа? Процена вибрација увијања • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је торзиона анализа? Процена вибрација увијања

Објавио admin на

Разумевање торзионе анализе

Дефиниција: Шта је торзиона анализа?

Торзиона анализа је мерење, процена и моделирање торзионе вибрације—увијајуће осцилације око осе вратила — у погонским склоповима ротирајућих машина. За разлику од бочне вибрације (савијање) које се лако мери стандардним accelerometers, торзионе вибрације захтевају специјализоване технике мерења (мерне мерне мераче, двоструке тахометре, ласерску виброметрију) и анализу за откривање угаоних осцилација, одређивање торзионих природних фреквенција и процену ризика од замора код вратила, спојница и зупчаника.

Торзиона анализа је кључна за погоне клипних мотора, дугачка карданска вратила, мењаче велике снаге и примене VFD мотора где торзионе вибрације могу изазвати катастрофалне кварове вратила или спојнице упркос прихватљивим нивоима бочних вибрација. То је специјализована, али неопходна дијагностичка могућност за спречавање изненадних, неочекиваних кварова у системима за пренос снаге.

Зашто је потребна торзиона анализа

Торзионе у односу на бочне вибрације

  • Бочно: Савијање, кретање са стране на страну, мерено стандардним акцелерометрима
  • Торзионо: Увијање око осе, без бочног померања, невидљиво стандардним сензорима
  • Независност: Може имати јаку торзију са ниским бочним покретом (и обрнуто)
  • Damage: Торзионо померање може проузроковати кварове вратила/спојнице без упозорења на основу бочних мерења

Режими отказа

  • Заморни преломи вратила (обично 45° у односу на осу)
  • Квар спојних елемената (зупци зупчаника, флексибилни елементи)
  • Лом зубаца зупчаника услед осцилаторних оптерећења
  • Оштећење кључа и жлеба за кључ услед трења

Технике мерења

1. Метода мерача напрезања

Директно мерење торзионог напрезања:

  • Мерни мерила затегнута под углом од 45° у односу на осу вратила (оријентација максималног смицајног напона)
  • Мери смицајну деформацију од увијања
  • За ротирајућа вратила потребни су клизни прстенови или бежична телеметрија
  • Најтачнији, али сложенији и скупљи
  • Примарна употреба за истраживање и развој

2. Метода двоструког тахометра

  • Два оптичка сензора на различитим локацијама вратила
  • Мерење фазне разлике између локација
  • Фазна разлика = угаоно увијање = торзионо вибрација
  • Бесконтактно и практично
  • Ограничено на торзионо подручје ниске фреквенције (< 100 Hz типично)

3. Ласерски торзиони виброметар

  • Специјализовани ласерски доплеров систем
  • Мери флуктуације угаоне брзине
  • Бесконтактно
  • Широк фреквентни опсег
  • Скупо, али моћно

4. Анализа струје мотора

  • Торзионе вибрације стварају струјне флуктуације
  • Анализирајте спектар струје мотора
  • Индиректно, али неинвазивно
  • Користан алат за скрининг

Аналитичка торзиона анализа

Математичко моделирање

  • Торзиони модел погонског склопа са концентрисаном масом
  • Израчунајте торзионе природне фреквенције
  • Предвидите одговор на изворе побуђивања
  • Идентификујте критичне брзине и резонанције

Извори побуђивања

  • Клипни мотори: Импулси паљења стварају торзионо побуђивање
  • Мрежа зупчаника: Захват зуба ствара осцилирајући обртни момент
  • VFD-ови: Хармоници фреквенције пребацивања PWM-а
  • Електрични: Фреквенције проласка полова и клизања мотора

Кембелов дијаграм за торзионо

  • Прикажите природне торзионе фреквенције у односу на брзину
  • Линије редоследа побуђивања преклапања
  • Идентификујте критичне брзине торзије (тачке интерференције)
  • Избор брзине рада водича

Критичне апликације

Погони клипних мотора

  • Дизел генератори
  • Компресори гасних мотора
  • Бродски погон
  • Велике пулсације обртног момента захтевају анализу

Дугачке карданске осовине

  • Погони ваљаонице
  • Бродска пропелерска вратила
  • Погони за машине за папир
  • Дужина ствара ниску торзиону крутост

Мењачи велике снаге

  • Мењачи ветротурбина
  • Индустријски редуктори > 1000 КС
  • Побуђивање торзионих модова зупчане мреже

VFD моторни системи

  • Погони са променљивом фреквенцијом стварају торзионо побуђивање
  • ПВМ хармоници могу побудити торзионе резонанције
  • Растућа забринутост због ширења VFD-а

Резултати анализе

Торзионе природне фреквенције

  • Идентификујте мерењем или прорачуном
  • Упоредите са фреквенцијама побуђивања
  • Проверите адекватно раздвајање

Нивои стреса

  • Израчунајте наизменични напон смицања из измерених вибрација
  • Упоредите са границама издржљивости материјала
  • Процените потрошњу животног века од замора
  • Утврдите да ли су напрезања прихватљива

Пригушивање

  • Мерење из одзива на торзионим резонанцијама
  • Обично веома ниско (< 1% критичног)
  • Ниско пригушење значи оштре резонанције

Стратегије ублажавања

Раздвајање фреквенција

  • Осигурати да су торзионе природне фреквенције одвојене од фреквенција побуђивања
  • Промените пречник вратила, дужину или крутост спојнице
  • Измена инерција (додавање замајца)

Додавање пригушења

  • Торзиони амортизери (вискозни или фрикциони)
  • Спојнице са високим пригушењем
  • Смањује појачање резонанције

Промене брзине рада

  • Избегавајте континуирани рад при критичним брзинама торзије
  • Ограничи опсеге брзина
  • Подешавање VFD-а за минимизирање побуђења

Торзиона анализа је специјализована дисциплина вибрација која се бави осцилацијама увијања које могу изазвати катастрофалне кварове невидљиве стандардном праћењу бочних вибрација. Иако захтева специјализоване технике мерења и анализе, торзиона анализа је неопходна за погоне клипних мотора, дугачка вратила, мењаче велике снаге и VFD системе где торзионе вибрације представљају значајан ризик по поузданост и безбедност.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp