Шта је вртлог и бич у динамици ротора? • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је вртлог и бич у динамици ротора? • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Разумевање нестабилности вртлога ротора и бичева

Дефиниција: Шта су вртлог и бич?

Уљни вртлог и Уље за шлаг су два повезана и веома опасна облика самоузбуђења, субсинхрони вибрације које се јављају код машина које се брзо ротирају опремљених лежајевима са флуидним филмом (клизним лежајевима). То нису принудне вибрације изазване проблемима попут неравнотеже, већ су нестабилности ротора где кретање самог ротора генерише силе које одржавају и повећавају вибрацију. Оба карактерише „вртење“ вратила ротора – прецесија напред у великој орбити – унутар зазора лежаја.

Механизам: Како се то дешава?

У лежају са флуидним филмом, ротирајуће вратило је ослоњено на млаз уља под високим притиском. Вратило се не налази у средини лежаја, већ се креће уз једну страну. Како вратило вуче уље, само уље циркулише просечном брзином нешто мањом од половине површинске брзине вратила.

Уљни вртлог настаје када овај циркулишући уљни филм почне да „гура“ вратило око лежаја, узрокујући његово прецесирање у великој, предњој орбити. Учесталост овог вртлога одређена је просечном брзином уљног филма, која је обично између 42% и 48% брзине обртања вратила (0,42x до 0,48x)Ово је класичан сигнал субсинхроне вибрације.

Уљни вртлог: Претеча

Уљни вртлог је често почетна фаза нестабилности. Његове карактеристике су:

  • Учесталост: Појављује се као посебан врх у FFT спектру између 0,42x и 0,48x RPM.
  • Понашање: Фреквенција вртлога *ће се повећавати* како се брзина машине повећава, увек остајући у том опсегу од ~45%.
  • Озбиљност: Може изазвати високе, али понекад стабилне вибрације. Може се појавити или нестати како се мења оптерећење машине, брзина или температура уља. Иако је непожељно, није увек одмах деструктивно.

Уљни бич: Критична опасност

Уље за шлаг је далеко теже и опасније стање које се развија услед вртлога уља. До њега долази када се брзина машине повећа до тачке где фреквенција вртлога уља (при ~45% брзине рада) постане једнака фреквенцији ротора прва природна фреквенција (његова прва критична брзина).

Када се то деси, уљни вртлог се „закључава“ на природну фреквенцију ротора и побуђује резонанцу. Карактеристике уљног бича су:

  • Учесталост: Фреквенција вибрација постаје „закључана“ на првој природној фреквенцији ротора и *не повећава се даље* чак ни док машина наставља да убрзава.
  • Амплитуда: Амплитуда вибрација расте веома велико и постаје насилна и нестабилна.
  • Понашање: Уље је изузетно деструктивно и неће нестати даљим повећањем брзине. Може изазвати катастрофална оштећења лежајева, заптивача и самог ротора за веома кратко време.

Брзина при којој почиње бичевање уља је обично нешто више од двоструке брзине прве критичне брзине ротора. Машина која доживљава бичевање уља захтева тренутно искључивање.

Како препознати вртлог и бич

  • Анализа спектра: Потражите јак субсинхрони врх. Током покретања, ако се фреквенција врха повећава са брзином, то је вртлог. Ако се фреквенција врха „стабилизује“ у одређеном тренутку док врх брзине рада од 1x наставља да расте, прешао је у вртлог.
  • Орбитални дијаграм: Орбита вратила ће бити велики, прецесиони круг или елипса која се креће унапред, често са надограђеном вибрацијом брзине рада од 1x, стварајући изглед „петље по петљи“.
  • Водопад: Водопадни дијаграм из теста покретања пружа најјаснију могућу слику, показујући да се фреквенција вртлога уља повећава са брзином док се не пресече са првом природном фреквенцијом и не пређе у бич уља.

Узроци и решења

Ове нестабилности су сложене и на њих утичу дизајн лежајева, геометрија ротора, вискозност уља, температура и оптерећење. Нису узроковане неуравнотеженошћу и не могу се поправити балансирањем. Решења су обично промене на нивоу дизајна, као што су:

  • Прелазак на стабилнији дизајн лежаја (нпр. лежај са нагибним јастучићима).
  • Промена вискозности или температуре уља.
  • Повећање оптерећења лежаја.
  • Увођење елемената попут жлебова или брана у лежај како би се пореметио кружни ток уља.

← Назад на главни индекс

sr_RSSR
WhatsApp