Förstå monteringsresonans

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

$2,358.31

Delar

Vibrationssensor

$107.47

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

$148.07

Anordningar

Balanset-4

$8,123.32

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

$54.93

Delar

Reflekterande tejp

$11.94

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definition: Vad är monteringsresonans?

Monteringsresonans är en resonans tillstånd där monteringssystemet – inklusive vibrationsdämpare, monteringsskenor, fästen, medar eller hela utrustningsaggregatet på dess stöd – vibrerar vid en av sina naturliga frekvenser som svar på excitation från den roterande maskinen. Detta skapar en situation där hela den monterade maskinen studsar, gungar eller oscillerar som en stel kropp på sina fästen, med amplituder som vida överstiger vad som skulle inträffa vid stel montering.

Monteringsresonans är särskilt vanligt i utrustning som använder vibrationsisoleringssystem men kan även förekomma i konventionella fastmonterade installationer om monteringsstrukturen har otillräcklig styvhet. Fenomenet är en viktig faktor vid konstruktion av vibrationsisolering och måste noggrant undvikas eller hanteras genom korrekt val av isolator och konstruktion av monteringssystem.

Monteringssystem Naturliga frekvenser

Stelkroppslägen på isolatorer

Utrustning på vibrationsisolatorer har sex naturliga frekvenser för stela kroppar:

Translationella lägen (3)

• Vertikal studsning: Upp-och-ner-rörelse, vanligtvis lägsta frekvens (5-15 Hz för typisk isolering)
• Horisontella övergångar (X och Y): Sidledsrörelser, vanligtvis 1,5–2× vertikal frekvens

Rotationslägen (3)

• Rulla: Rotation kring den längsgående axeln
• Tonhöjd: Rotation kring tvärgående axel
• Gira: Rotation kring den vertikala axeln
• Frekvenser: Vanligtvis 10–30 Hz, beroende på utrustningens dimensioner och tyngdpunktens placering

Kopplade lägen

• Om isolatorerna inte är symmetriska eller tyngdpunkten inte är centrerad, kopplas moderna ihop
• Translation och rotation sker samtidigt
• Skapar komplexa rörelsemönster
• Svårare att analysera och korrigera

När monteringsresonans uppstår

Isoleringssystemresonans

Det vanligaste scenariot med monteringsresonans:

• Designavsikt: Isolatorer valda för att ha en egenfrekvens på 1/3 till 1/5 av maskinens körhastighet
• Problem: Om maskinen arbetar under designhastigheten eller passerar genom isolatorfrekvensen under uppstart
• Symptom: Kraftiga vibrationer vid hastigheter nära isolatorns naturliga frekvens
• Varaktighet: Förekommer endast inom ett specifikt hastighetsområde

Sken- eller medaresonans

• Monteringsskenor eller utrustningsmedar har egna böjningslägen
• Typiska frekvenser: 15–50 Hz beroende på spann och styvhet
• Hela utrustningsaggregatet gungar på räls
• Vanligt i modulära utrustningspaket

Fäste- eller stödresonans

• Väggmonterad eller takmonterad utrustning på fästen
• Fäste eller stödarm har egenfrekvens
• Utrustningsrörelse förstärks när frekvensen matchar
• Kan överföra vibrationer in i byggnadskonstruktionen

Diagnostisk identifiering

Viktiga indikatorer

• Förstärkning: Vibration på fäste >> vibration vid utrustning
• Gungning/Studsning: Synlig helmaskinsrörelse
• Hastighetskänslig: Endast allvarlig i smalt hastighetsområde
• Låg frekvens: Vanligtvis 5–30 Hz för isolerade system
• Fasrelationer: Alla monteringspunkter rör sig i fas (studsläge) eller ur fas (gungläge)

Diagnostisk procedur

1. Identifiera resonansfrekvens: Från vibrationsspektrum topp
2. Stöttestfästen: Bumptest för att bestämma monteringens naturliga frekvens
3. Jämföra: Om resonansfrekvens ≈ monteringens naturliga frekvens → monteringsresonans bekräftad
4. Mät flera platser: Kontrollera fasförhållandena mellan monteringspunkterna
5. Bedöm lägesform: Bestäm om studs-, gung- eller kopplat läge

Lösningar

För isoleringssystemresonans

Ändra isolatorns styvhet

• Styvare isolatorer: Höjer den naturliga frekvensen över driftshastigheten
• Mjukare isolatorer: Sänker frekvensen under startintervallet (om utrustningen kan tolerera det)
• Urval: Isolatorfrekvensen bör vara < 1/3 minsta driftshastighet

Lägg till dämpning

• Använd isolatorer med inbyggd dämpning (elastomer vs. stålfjäder)
• Lägg till viskösa dämpare eller friktionsdämpare
• Minskar resonanstoppamplituden även om frekvensmatchningen kvarstår

Förbättra isolatorinstallationen

• Se till att alla isolatorer är korrekt laddade (inte spända eller fastklämda)
• Verifiera att isolatorerna är lämpliga för utrustningens faktiska vikt
• Kontrollera om det finns fastnade eller defekta isolatorer
• Säkerställ symmetrisk placering i förhållande till tyngdpunkten

För strukturell monteringsresonans

Förstyva monteringsstrukturen

• Lägg till förstärkningar till räcken eller medar
• Öka fästets tjocklek eller lägg till kilar
• Förkorta ostödda spann
• Bind ihop monteringspunkterna

Ändra monteringskonfiguration

• Lägg till mellanstöd för att minska spännvidden
• Flytta monteringspunkterna till styvare platser
• Använd mer robust monteringsutrustning

Operativa lösningar

• Hastighetsbegränsning: Undvik att arbeta med resonanshastigheter
• Snabb acceleration: Passera resonans snabbt under uppstart
• Minska excitation: Förbättra balans för att minimera tvång vid resonansfrekvens

Särskilda överväganden

Vibrationsisoleringsdesign

Korrekt isoleringssystemdesign förhindrar monteringsresonans:

• Frekvensförhållande: f_isolator < 0,3 × f_{minsta driftstid}
• Överförbarhet: Vid resonans kan transmissibiliteten vara > 10 (förstärkning, inte isolering)
• Driftsområde: Säkerställ att alla driftsfrekvenser är > 2–3× isolatorfrekvensen för effektiv isolering
• Att tänka på för att starta ett företag: Acceptera höga vibrationer som passerar genom resonans om de är kortvariga

Kopplad utrustning

Motordriven utrustning på gemensam bottenplatta:

• Hela enheten har styva kroppslägen på fästena
• Motor och driven utrustnings vibrationskoppla genom bottenplattan
• Resonans kan exciteras av båda maskinerna
• Kräver behandling som ett komplett system, inte enskilda maskiner

Mät- och analysverktyg

Modalanalys

• Fullständig karakterisering av alla monteringssystemlägen
• Identifierar frekvens, dämpning och lägesform för varje läge
• Tillhandahåller data för designmodifieringar
• Kan göras experimentellt eller genom FEA

Driftsavböjningsform (ODS)

• Visualisera det faktiska rörelsemönstret under drift
• Skiljer monteringsresonans från rotorresonans
• Visar vilket läge som är aktivt (studsa, gunga, etc.)
• Guidar placering av förstyvningsmodifieringar

Monteringsresonans kan skapa kraftiga vibrationer även i väl underhållna, korrekt balanserade maskiner. Att förstå de naturliga frekvenserna hos monteringssystem, särskilt vibrationsisoleringssystem, och att säkerställa tillräcklig frekvensseparation från driftshastigheter är avgörande för framgångsrik vibrationskontroll i installationer av roterande utrustning.

---

← Tillbaka till huvudmenyn