புரிதல் பேடு அनुनाद
பிளேடு அনுनाद is a resonance ஒரு விசிறி, சுருக்கி, விசையாழ்ந்து அல்லது உறைப்பில் உள்ள தனிப்பட்ட பேடுகள் அல்லது வாளிகள் அவற்றின் ஒன்றில் அதிர்வுறும் நிலை இயற்கை அதிர்வெண்கள் காற்றோட்ட சக்திகள், இயந்திர அதிர்வு, அல்லது மின்காந்த விளைவுகளிலிருந்து தூண்டுதலுக்கு பதிலாக. தூண்டுதல் அதிர்வெண் ஒரு பேடின் இயல்பான அதிர்வெண்ணில் இறங்கும் போது, பேடின் ஊசலாடல் வியத்தகு முறையில் பெரிதாக்கப்படுகிறது, உচ்ச மாற்று அழுத்தங்களை உৎপந்ந செய்கிறது அவை உচ்ச-சுழல் fatigue விரிசல் ஏற்பட்டு, இறுதியில், பிளேடு பிறழ்ச்சி ஏற்படும். இது மிகவும் ஆபத்தான நிகழ்வு, ஏனெனில் ஒரு அதிரும் பிளேடு தாங்கி-வீட்டுச் சுவரின் அதிர்வு அளவீடுகளில் கிட்டத்தட்ட கண்ணுக்குத் தெரியாமல் இருக்கக்கூடும், அந்த பிளேடு நாசகரமான அழுத்தத்தை சந்தித்தாலும் சரி. பிளேடு அதிர்வு, எனவே, விறுவிறுப்பு இயந்திரங்களில் முதல்-நிரல் வடிவமைப்பு கருத்தாக இருக்கிறது, மேலும் இது ஒரு தொழிற்சாலை விசிறியில் எப்போதும் மேலெழலாம், அதன் இயக்க நிலைமைகள் அசல் வடிவமைப்பு நோக்கத்திலிருந்து மாறிவிடும்போது.
1. பிளேடு இயற்கையான அதிர்வெண்கள்
அடிப்படை முறைகள்
ஒவ்வொரு பிளேடும் பல தனித்துவமான அதிர்வு முறைகளைக் கொண்ட நমনியமான கட்டமைப்பு ஆகும்:
முதல் வளைவு அதிர்வன நிலை
- எளிய கோணல் வளைய, பிளேட்டின் முனை விலகி செல்லுவதுடன்.
- பிளேடின் மிகக் குறைந்த இயற்கையான அதிர்வெண்.
- மிக எளிதாக ஆவேசிக்கப்படும், எனவே பெரும்பாலான சந்தர্ப்பங்களில் சிக்கல்
- பொதுவாக 100–2000 Hz, பிளேட் அளவு மற்றும் விறைப்பைப் பொறுத்து.
இரண்டாவது வளைவு அதிர்வன நிலை
- பிளேடு வழியே ஒரு முனையுடன் S-வடிவ வளைய வடிவம்.
- அதிர்வெணில் அதிகமாக — பொதுவாக முதல் முறையின் 3–5× பெரியது.
- குறைவாக ஆவேசிக்கப்படுகிறது, ஆனால் முற்றிலும் சாத்தியம்.
Torsional Mode
- பிளேட்டின் சொந்த அச்சைப் பற்றி முற்றுமுழுமையான திருப்பம்.
- அதன் அதிர்வெண் பிளேட் வடிவியல் மற்றும் பிளேட் எவ்வாறு பொருத்தப்பட்டுள்ளது என்பதைப் பொறுத்தது.
- உறுதியற்ற காற்றுசக்தி விசைகளால் எளிதாக ஆவேசிக்கப்படுகிறது, இது திருப்பத்தில் வலுவாக இணைந்துவிடும்.
பிளேட் இயற்கையான அதிர்வெண்ணைக் கொண்டாளும் அம்சங்கள்
- Blade நீளம்: நீண்ட பிளேடுகளுக்கு குறைந்த இயற்கையான அதிர்வெண்கள் உண்டு.
- Thickness: தடிமனான பிளேடுகள் விறைப்பதாக இருக்கின்றன மற்றும் அதிக அதிர்வெணில் அதிரும்.
- Material: விறைப்பு-முதல்-அடர்த்தி விகிதம் கொடுக்கப்பட்ட வடிவத்திற்கான அதிர்வெண்ணை நிர்ধாரணம் செய்கிறது.
- Mounting: பிணைப்பு விறைப்பு வரம்பு நிலைமைகளை சரிசெய்கிறது, ஒவ்வொரு முறையும் மாற்றப்படுகிறது.
- மையவிலக்கு விறைப்புத்தன்மை: இயங்கும் வேகத்தில், பிளேட்டின் மீது மையவிலக்க பதற்றம் அதன் வெளிப்படையான விறைப்பை உயர்த்துகிறது மற்றும் அதன் இயற்கையான அதிர்வெண்களை உயர்த்துகிறது — இதுவே ஒரு பிளேடின் அதிர்வெண்கள் இயங்கும் வேகத்தில் மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும், ஓய்வு நிலையில் அல்ல.
இந்த கடைசி விளைவு, அபிকேந்திர விறைப்புகள், கத்தி அதிர்வு நிலை நிலையான பெஞ்ச் சோதனையிலிருந்து மட்டுமே மதிப்பீடு செய்ய முடியாது என்பதற்கான காரணம்; அதே அபிகேந்திர புலம் கத்தியை விறைப்பாக்குவது அதன் வேரையும் அழுத்துகிறது, ஒரு சுமை விசிறி-கத்தி அபிகேந்திர-விசை கணிப்பி can quantify.
2. உত்தேજக स्रोत
वायुगतिकीय उत्तेजन
ऊपरी विक्षोभ
- रोटर के ऊपरी ओर सहायक स्ट्रट्स या गाइड वेन ऐसे जागे को बहाते हैं जिन्हें ब्लेड काटते हैं।
- विक्षोभों की संख्या को रोटर गति से गुणा करने से उत्तेजन आवृत्ति निर्धारित होती है।
- यदि वह उत्पाद ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाता है, तो अनुनाद होता है।
प्रवाह अशांति
- अस्थिर प्रवाह व्यापक बैंड, यादृच्छिक उत्तेजन प्रदान करता है ஓட்ட கொந்தளிப்பு.
- यह एक ब्लेड मोड को तब उत्तेजित कर सकता है जब वह सही आवृत्ति पर ऊर्जा ले जाता है।
- यह डिजाइन-बाहर संचालन में सामान्य है, जहां प्रवाह अब ब्लेड का स्वच्छ रूप से अनुसरण नहीं करता है।
ध्वनिक अनुनाद
- नलिकावार में खड़ी ध्वनिक तरंगें बन सकती हैं।
- उनके दबाव पल्सेशन सीधे ब्लेड को उत्तेजित कर सकते हैं।
- जब एक ध्वनिक मोड एक ही आवृत्ति पर एक संरचनात्मक ब्लेड मोड के साथ जुड़ता है तो खतरा चरम पर होता है।
यांत्रिक उत्तेजन
- Rotor unbalance एक 1× कंपन बनाते हुए जो ब्लेड में प्रेषित होता है।
- Misalignment एक 2× उत्तेजन में योगदान दे रहा है।
- असर दोष रोटर में उच्च-आवृत्ति कंपन इंजेक्ट कर रहे हैं।
- அடிப்படை அல்லது உறை அதிர்வு கட்டமைப்பின் மூலம் சிறைகளுக்குள் பிணைக்கப்பட்ட இணைப்பு.
மின்காந்த உত்তেজனம் (மோட்டார் உந்திய விசிறிகள்)
- மோட்டாரிலிருந்து 2× வரி-அதிர்வெண் கூறு.
- The துருவ-பகती அதிர்வெண்.
- இரண்டுமே சிறை இயற்கை அதிர்வெண்ணுக்கு அருகிலே விழுந்தால், அনுரণனம் சாத்தியமாகிறது — எனவே மோட்டாரின் மின் அதிர்வெண் நேரடியாக இயக்கப்படும் விசிறியின் சிறை-அனுரணனம் மূல்யாய்வுக்கு சேர்க்கப்பட வேண்டும்.
3. அறிகுறிகள் மற்றும் கண்டறிதல்
அதிர்வு பண்புகள்
- உচ்च-அதிர்வெண் கூறு சிறை இயற்கை அதிர்வெண்ணில், பெரும்பாலும் 200–2000 Hz வரம்பில்।
- வேகம் சார்புத்தனம்: இது சரிசெய்தல் நிகழ்வதாய் இருந்த பல்வேறு இயக்க வேகங்களில் மாத்திரம் தோன்றுகிறது।
- தாங்கள்களில் சாத்தியமாகி மிதமான அதிர்வு: சிறை அதிர்வு இருப்பிடம் கட்டுப்படுத்தப்பட்டிருப்பதால், அது தாங்கள்-குவிப்பு அளவீடுகளில் மாத்திரம் பலவீனமாக பதிவு செய்யப்படக்கூடும்.
- Directional: இது குறிப்பிட்ட அளவீட்டு திசைகளில் பலமாக இருக்கக்கூடும்.
ஒலி சूচகங்கள்
- அனுரணனம் அதிர்வெண்ணில் ஒரு உচ்ச-சுரம் சிறுக இடு அல்லது விசிலடிப்பு।
- சாதாரண இயக்க ஒலியிலிருந்து தெளிவாக வேறுபட்ட ஒரு டோனல் சப்தம்।
- குறிப்பிட்ட வேகங்கள் அல்லது ஓட்ட நிலைகளில் மாத்திரமே உளது।
- அளவிடப்பட்ட அதிர்வு மாத்திரம் நடுத்தரமாக இருந்தபோதும் பெரும்பாலும் கிடுகிடுப்பாக சத்தமாக உளது।
உடல் சான்றுகள்
- கண்ணுக்குத் தெரியும் பிளேட் இயக்கம்: ஒரு ஸ்ட்రோப் மூலம் சில சமயங்களில் பார்க்க முடியும் தனிப்பட்ட பிளேட் நடுநடுக்கம் அல்லது அதிர்வு.
- Fatigue cracks பிளேட் வேர்களில் அல்லது பிற பாதிப்பு சேர்க்கப்பட்ட இடங்களில்.
- Fretting: பிளேட் இணைப்புக்களில் உள்ள அணிந்துபோன அடையாளங்கள் அதற்கு தாப்பள்ளிய நெகிழ் இயக்கத்தைக் குறிக்கின்றன.
- Broken blades: அது அதிர்வின் நிலை சரி செய்யப்படாவிட்டால் இறுதி விளைவாக இருக்கும்.
4. கண்டறிதல் சவால்கள்
பிளேட் அதிர்வின் நிலை ஏன் கண்டறிய கடினமாக உள்ளது
- பிளேட் இயக்கம் தாங்கு வீட்டு வளைவில் வலுவாக இணைக்கப்படாது.
- தாங்கு வீடுகளில் ஏற்றப்பட்ட தரநிலை முடுக்கினி மேல் சென்சர்கள் அதை முற்றிலும் தவறவிடலாம்.
- அதிர்வு தனிப்பட்ட பிளேடுகளுக்கு உள்ளாக இருக்கும், முழு ரோட்டরில் பகிரப்படாது.
- நம்பகமான கண்டறிதல் பிளேடுகளையே குறிவைத்த பிறப்பற்ற அளவீடு முறைகள் தேவைப்படக்கூடும்.
மேம்பட்ட கண்டறிதல் முறைகள்
- பிளேட் நுனி நேரம்: தொடர்பு ரहित சென்சர்கள் ஒவ்வொரு பிளேடின் நடையை நேரம் செய்து அதன் வளை திரிபு விளக்கம் பெறும், பிளேட் மூலம் பிளேட்.
- Strain gauges: பிளேடுகளுக்கு பிணைக்கப்பட்ட மீ நெகிழுள்ள அளவை நேரடியாக கூறுவது தேவை, ரோட்டரை தேவை telemetry சுழலும் ரோட்டரிலிருந்து சமிக்ஞை பெற.
- லேசர் அதிர்வு அளவீடு: பிளேட் இயக்கத்தின் தொடர்பு ரহித ஒளியியல் அளவீடு.
- ஒலி கண்காணிப்பு: இயந்திர பிளேடுகளுக்கு அருகில் வைக்கப்பட்ட நுண்ணோசையெவி அல்லது உறையணி பொருத்தப்பட்ட முடுக்கமதிகள்.
5. பிளேடு அதிர்வு நிலைத்திற்கதவ விளைவுகள்
உচ்ச-சுழற்சி சோர்வு
- அதிர்வு நிலைத்திற்கதவு பிளேடு வேரில் பெரிய மாற்று அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
- நூறுகளுக்கு மேல் ஹெர্ட்ஸ் இல், பல மில்லியன் அழுத்த சுழற்சிகள் வெறும் மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்களில் குறிப்புக் குறியப்படுகின்றன.
- சோர்வு균열கள் தொடங்கி பின்னர் அந்த சுழற்சி சுமைக்கு கீழ் பரவுகின்றன.
- தாங்கு உள்ளங்களுக்கு முந்தையும் சூசனையின்றி எச்சரிக்கை இல்லாத வகையில் தோல்வி வரலாம்.
ஆன் கேடு அடிப்படையாக ஒரு சோர்வு செயல்முறை ஆகிறது, மாற்று அழுத்த அலவு மற்றும் சுழற்சி எண் ஒரு பிளேடு எவ்வளவு காலம் உயிரளிக்கும் என்பது தீர்மானம் - S-N வளைவ் மூலம் பிடிபட்ட உறவு மற்றும் சோர்வு-ஆயுள் கணக்கீடு.
பிளேடு விடுதலை
- முழு பிளேடு சோர்வு தோல்வி மூலம் சுழளியிலிருந்து பிரிந்து செல்கிறது.
- இழந்த நிறை கடுமையான, உடனடி சமநிலை உறுப்பை உருவாக்குகிறது.
- விடுதலையாக் கட்டப்பட்ட பகுதி உচ்ச-ஆற்றல் எறியும் பொருள் ஆகிறது.
- உறையின் மீது ஏராளமான இரண்டாம் கேடு மற்றும் கீழ் பகுதிகளுக்கு பிறகு வருகிறது.
- இது அருகில் இருக்கும் பணியாளர்களுக்கு உண்மையான பாதுகாப்பு ஆபத்தை முன்வைக்கிறது.
6. தடுப்பு மற்றும் குறைப்பு
Design Phase
- Campbell வரைபட பகுப்பாய்வு: a Campbell வரைபடம் பிளேடு இயல்பான அதிர்வெண்கள் வேகத்தின் மீது தூண்டல் வரிகளை வெட்டும் இடங்கள் முன்னுரைக்கிறது - அதே தகவல் ஒரு தலையீட்டு வரைபடம் பிளேடு பொருந்திய கூட்டமைப்புகளுக்கு வழங்குகிறது।
- சரியான பிரிவு: பெஃறு இயல்பு அதிர்வெண்கள் இயக்கப் பரப்புக்குள் எந்த உত்தேজக மூலத்தையும் பொருந்தாது என்பதை உறுதিசெய்யவும்.
- இறக்கை சீர்மைப்படுத்தல்: பெஃறு விறைப்பை சரிசெய்து அதன் இயல்பு அதிர்வெண்களை உத்தேজகங்களிலிருந்து விலகியிருக்கும்படி மாற்றவும்.
- வடிவமைப்பு-உள்ளிணைத்த அழுத்தம்: உராய்வு அழுத்தங்கள், மூடுதல் அல்லது அழுத்தம் கோட்டிங்கை இணைக்கவும்.
விசையாழி பெஃறுக்கும் இந்த பகுப்பாய்வு வழக்கமாக இருக்கும்; ஒரு விசையாழி-பெஃறு இயல்பு-அதிர்வெண் மற்றும் Campbell-வரைபடம் கருவி இயந்திரக் கட்டளைகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டிய பெஃறு பயன்முறைகளின் வைப்பை ஆதரிக்கிறது.
செயல்பாட்டு தீர்வுகள்
- Speed change: அனுரணனத்தைத் தவிர்க்கும் வேகத்தில் இயக்கவும்.
- ஓட்ட கட்டுப்பாடு: உத்தேজக சக்தியைக் குறைக்க இயக்கப்புள்ளிக்கு சரிசெய்யவும்.
- தடைசெய்யப்பட்ட-வேக பட்டிகள்: அனுரணனம் கண்டறியப்பட்ட பிறகு தவிர்க்க வேண்டிய வேக வரம்புகளை நிறுவி செயல்படுத்தவும்.
மாற்றம் தீர்வுகள்
- பெஃறு விறைப்படுத்தல்: பெஃறுக்களுக்கு இடையே பொருள், விலா எலும்புகள் அல்லது கட்டுக்களைச் சேர்த்து அதிர்வெண்ணை உயர்த்தவும்.
- பெஃறு எண்ணிக்கையை மாற்றவும்: இது பெஃறு அதிர்வெண் மற்றும் உத்தேजக முறை இரண்டையும் மாற்றுகிறது, ஏனெனில் எண்ணிக்கை பெஃறு-பாசுக அதிர்வெண்; a பெஃறு-பாசுக அதிர்வெண் கணக்கீட்டாளர் ஒரு புதிய எண்ணிக்கை சிக்கலை மறுபொருத்தம் செய்யாது என்பதை சரிபார்க்க உதவுகிறது.
- தணிப்பு சிகிச்சைகள்: வாளுகளுக்கு நிரப்பிய-அடுக்கு தணிப்பைப் பயன்படுத்தவும்.
- உত்தेজக மூலத்தை நீக்குக: அனுநாதத்தை இயக்கும் மேல்நீரோட்ட ஓட்ட குலைவுகளை மாற்றுக.
7. தொழிலுறை எடுத்துக்காட்டுகள்
தூக்கப்பட்ட-வரையு விசிறிகள் (மின் உற்பத்திக் கேந்திரங்கள்)
- பெரிய விசிறிகள், 10–20 அடி விட்டத்தில், நீண்ட வாளுகளைத் தாங்கும்.
- வாள் இயல்பான அதிர்வெண்கள் 50–200 Hz வரையில்.
- இவை வாள்-கடந்து செல்லுதல் அல்லது மோட்டார் மின்காந்த அதிர்வெண்களுடன் ஒத்துப் போகும்.
- இந்த சேர்க்கை வரலாற்றில் வாள் தோல்விகளை விபரீதமாக ஏற்படுத்தியுள்ளது, இதனால் அத்தகைய விசிறிகள் ஆவணப்படுத்தப்பட்ட fan defects.
Gas Turbines
- அதிவேக அமுக்கி மற்றும் விசையாழி வாளுகள்.
- வாள் அதிர்வெண்கள் மிகவும் 500–5000 Hz வரையில் விரிந்துள்ளன.
- வடிவமைப்பின் போது அதிநுட்ப பகுப்பாய்வு தேவை.
- பெரும்பாலும் முக்கியமான சேவையில் வாள்-முனை-நேர கண்காணிப்புடன் সজ்ജிக்கப்பட்டுள்ளது.
HVAC Fans
- வழக்கமாக குறைந்த வேகம் மற்றும் அழுத்தங்களுக்கு நன்றி, குறைந்த முக்கியத்துவம்।
- இங்கே அனுநாதம் கட்டமைப்பு அச்சுறுத்தலைக் காட்டிலும் சத்தம் தொல்லையாக அதிகம் வெளிப்படுகிறது।
- பொதுவாக வேக மாற்றம் அல்லது நடுநிலை வாள் கடினத்தன்மை மூலம் தீர்க்கப்படுகிறது।
8. சமநிலைப்படுத்துதல் மற்றும் நிலப்பரப்பு அளவீட்டின் பாத்திரம்
வாள் அனுநாதம் முக்கியமாக ஒரு கட்டமைப்பு மற்றும் அங்கவியல் சிக்கல் என்றாலும், அதைத் தூண்டக்கூடிய இயந்திர உত்தேজனம் நிலப்பரப்பில் பெரும்பாலும் கட்டுப்படுத்தக்கூடியது. சுழலி சமநிலைகெடுதல் ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் வாளுகளுக்குள் 1× விசையைத் தூண்டுகிறது, எனவே சுழலியை நன்றாக சமநிலைப்படுத்தியிருப்பது மிகவும் தவிர்க்கக்கூடிய உত்தേजന பாதைகளில் ஒன்றை நீக்குகிறது மற்றும் வாள் வேர்களில் ஒத்திசைவுத் தாக்கத்தைக் குறைக்கிறது. போன்ற இடம் இரண்டு-சேனல் பகுப்பாய்ப்பி Balanset-1A தொழில்நுட்பியை தனது சொந்த தாங்கு பகுதிகளில் ஒரு விசிறி அல்லது உந்தி இயங்கு வேகத்தில் சமநிலைப்படுத்தவும் மற்றும் உறையின் அதிர்வு நிறமாலையை பதிவு செய்யவும் அனுமதிக்கிறது, அங்கு ஒரு அறியப்பட்ட வாள் அதிர்வெண்ணுக்கு அருகே ஒரு கூர்மையான தொனி வளர்ந்து வரும் அனுநாதத்தை நெருக்கமான, சிறப்பு ஆய்வுக்கு கொடிக்கலாம். சமநிலைகெடுதலைக் குறைப்பது மற்றும் misalignment உண்மையான பிளேடு அதிர்வு நிலையை தாங்களாக குணப்படுத்த முடியாது — அதற்கு அதிர்வெண் மாற்றம் அல்லது கூடுதல் சுக்குமார் தேவை — ஆனால் இது இயந்திர கட்டாயத்தை நீக்குகிறது, இது பெரும்பாலும் இடையான வடிவமைப்பைத் தகர்த்துவிடும்.
பிளேடு அதிர்வு நிலை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வ நிகழ்வு ஆகும், இது கட்டமைப்பு இயக்கவியல் மற்றும் திரவ-கட்டமைப்பு ஊடக்கியத்தின் சந்திப்பে அமைந்துள்ளது. சாத்தியமான பொழுது பேரழிவு ஆகிவிடலாம் என்றாலும், முறையான வடிவமைப்பு பகுப்பாய்வின் மூலம் இதைத் தடுக்கலாம், இயக்க கட்டுப்பாடுகளின் மூலம் தவிர்க்கலாம், அல்லது கட்டமைப்பு மாற்றத்தின் மூலம் குறைக்கலாம் — HVAC மின்விசிறிகள் முதல் வாயு விசையாழிகள் வரை பிளேடு இயந்திரங்களின் பாதுகாப்பான, நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.
