Фаҳмидани Oil Whirl
Oil whirl як навъи ларзиши худангез ва ноустувор аст, ки дар мошинҳое, ки бо пиллаи моеъӣ (гарданаки навард) подшипникҳо муҷаҳҳаз шудаанд, рух медиҳад — аз ҷумла турбинаҳои калон, компрессорҳо ва насосҳо. Ин як шакли ноустувории индуксияшудаи моеъӣ аст ноустуворӣ ки дар он пиллаи равған, ки навардро дастгирӣ мекунад, оғоз мекунад, ки навардро дар атрофи холигии подшипник дар ҳаракати даврагии пешрафта тела диҳад. Азбаски ин чархиш дар басомади пасттар аз суръати кории мошин (1×) рух медиҳад, ин як субсинхронӣ ларзиш аст — ва, худангез буда, барои нигоҳ доштани он ба функсияи маҷбурии беруна ниёз надорад.
1. Таъриф: Oil whirl чист?
Бар хилофи номувозинатӣ, ки синхронӣ (1×) аст ларзиши маҷбурӣ oil whirl як вибратсияи худангехта аст: энергияе, ки онро идора мекунад, аз гардиши устувори худи навард меояд, ки тавассути пиллаи равғани подшипник ворид мешавад. Ин фарқият аз ҷиҳати ташхисӣ муҳим аст, зеро ноустувориҳои худангез метавонанд ногаҳон пайдо шаванд, тез афзоиш ёбанд ва наметавонанд ба монанди номувозинати 1× «мувозинат карда шаванд».
2. Хусусиятҳои Oil whirl
Oil whirl дар маълумоти ларзиш якчанд имзои фарқкунанда ва шинохташаванда дорад:
- Басомад: хусусияти барҷастатарин қуллаи амплитудаи калон дар басомади каме камтар аз нисфи суръати корӣ аст — одатан байни 0.4× ва 0.48× (40% то 48% суръати навард). Дар мошине, ки бо 3000 rpm (50 Hz) кор мекунад, oil whirl тақрибан дар 1200–1440 rpm (20–24 Hz) зоҳир мешавад.
- Самт: ларзиш асосан радиалӣ (уфуқӣ ва амудӣ) аст ва аксар вақт қавӣ самтнок аст.
- Графики орбита: дар графики орбита аз X–Y зондҳои наздикӣ oil whirl ҳамчун орбитаи калон, пешрафтаи пеш, аксар вақт таҳрифшуда (ғайридаврагӣ) зоҳир мешавад, ки дорои як ҳалқаи дохилии муайян аст.
- Рафтор: oil whirl ба басомади собит пайваст нест. Вақте ки мошин суръат мегирад, басомади чархиш онро пайгирӣ мекунад, ҳамеша нисбати хоси ~0.4×–0.48×-и суръати кори навро нигоҳ медорад. Ин рафтори пайгирии суръат фарқкунандаи асосӣ аз резонанси сохторӣ, ки дар басомади собит, сарфи назар аз суръати навард, ҷойгир аст.
Барои гирифтани ин хусусиятҳо ба таври тоза ченкунии бисёрканалаи бо фазаи истиноднок лозим аст. Як графики каскадӣ (обшорӣ) дар давоми суръатгирӣ то суръати корӣ ё сустшавии инерсионӣ хеле ошкоркунанда аст, зеро қуллаи зерсинхронӣ бо суръати корӣ ҳамроҳ шуданаш мушоҳида мешавад, на он ки дар ҷояш бимонад.
3. Механизм: Oil whirl чӣ гуна рух медиҳад?
Oil whirl аз динамикаи клини равғани гидродинамикӣ, ки навардро дар подшипники лағжишӣ дастгирӣ мекунад, сарчашма мегирад. Дар амалиёти оддӣ наварди гардишкунанда равғанро ба фосилаи шакли клин мекашад, майдони фишорро месозад, ки навардро боло мебарад ва дастгирӣ мекунад. Навард дар маркази подшипник ҷойгир нест, балки каме ҷойивазкунӣ шуда, дар кунҷи муносибат ба хати боргарӣ савор аст.
Равғани дохили ин клин худаш дар атрофи подшипник тақрибан дар нисфи суръати сатҳи навард давр мезанад — ки айнан ҳамин сабаб аст, ки ноустувории натиҷадор каме пасттар аз 0.5× зоҳир мешавад. Агар подшипник боргирии сабук дошта бошад ё зазор зиёд дошта бошад, қувваҳои устуворкунанда заиф мешаванд. Интиқоли хурд метавонад имкон диҳад, ки навард аз ҷониби пиллаи даврзананда «гирифта шавад», ки оғоз мекунад, ки онро дар роҳи даврагӣ дар атрофи подшипник идора кунад. Натиҷа ларзиши худнигоҳдоранда аст, ки метавонад ба амплитудаи хеле баланд афзоиш ёбад, аксар вақт танҳо бо холигии худи подшипник маҳдуд мешавад — дар ин лаҳза навард оғоз мекунад, ки бо сатҳи подшипник тамос гирад.
4. Oil whip: Шакли бештар шадид
Агар мошин то нуқтае суръат гирад, ки басомади oil-whirl (~0.4×–0.48×) бо яке аз басомадҳои хусусӣ — як суръати критикӣ — мувофиқат кунад, вазъият ба таври драматикӣ шадид мешавад. Ин oil whip номид мешавад, узви охири шадиди оилаи васеътар whirl-and-whip ноустувориҳо.
- Басомади қулфшуда: ларзиш ба басомади хусусии ротор «қулф мешавад» ва вақте ки мошин бештар суръат мегирад, дигар боло нарафтааст.
- Амплитудаи баланд: шароити резонансӣ амплитударо хеле баланд мебарад.
- Хатар: oil whip вазъияти хатарнок ва ноустувор аст, ки метавонад боиси вайроншавии фалокатбор, аз ҷумла пӯстшавии подшипник ва тамашшӯии ротор.
5. Сабабҳои маъмулӣ ва ҳалҳо
- Сабабҳо: подшипникҳои боргирии сабук, холигии зиёди подшипник, часпакӣи равғани хеле паст, фишори зиёди таъмини равған ё тарҳи мошин, ки суръати критикиро тақрибан ду баробари суръати корӣ ҷойгир мекунад (бинобар ин ротор ба критикии худ айнан дар ҷое мерасад, ки басомади чархиш мерасад).
- Роҳҳои ҳал: тадбирҳои ислоҳӣ ба вайрон кардани пиллаи ноустувори равған равона шудаанд. Имкониятҳо аз ҷумла зиёд кардани боргирии подшипник, ислоҳи часпакӣи равған ва бозтарҳрезии подшипник бо геометрияи зидди-чархиш — lemon-bore (эллипсӣ), pressure-dam ё multi-lobe ва tilting-pad тарҳҳое, ки даврзании симметрии пилларо вайрон мекунанд. Навестани хомӯшкунандаи пӯстакӣ (squeeze-film damper) метавонад дар баъзе мошинҳо хомӯшкунии устуворкунандаро илова кунад.
Тасдиқи ташхис дар майдон чен кардани қуллаи зерсинхронӣ ва фазаи он ва рад кардани сабабҳои синхронӣ — номувозинатӣ ва носамтии меҳварҳо — аввалро дар бар мегирад. Як таҳлилгари ду-каналаи кӯчона, ба монанди Balanset-1A амплитуда ва фаза дар тӯли спектри вибратсия ва санҷиш мекунад, ки оё компоненти 1× қабулпазир аст; агар 1×-и боқимонда тоза бошад, аммо қуллаи қавии ~0.45× боқӣ монад ва суръатро пайгирӣ кунад, мушкилот ноустувории филми моеъ, ба монанди oil whirl аст, на хатогии баланс — ва ислоҳ дар подшипник аст, на дар вазнҳои ислоҳкунанда. Басомадҳои хоси ноустувориро метавон бо Ҳисобкунаки басомади подшипники лағжишӣ (Oil Whirl & Oil Whip).
