Yapısal Rezonans Nedir? Destek Sistemi Titreşimi • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Yapısal Rezonans Nedir? Destek Sistemi Titreşimi • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Yapısal Rezonans Nedir? Destek Sistemi Titreşimi

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Yapısal Rezonansı Anlamak

Tanım: Yapısal Rezonans Nedir?

Yapısal rezonans bir durumdur ki titreşim dönen makinelerden gelen frekans (örneğin 1x çalışma hızı, 2x yanlış hizalama, veya bıçak geçiş frekansı) bir doğal frekans dönmeyen destek yapısının (makine çerçevesi, taban plakası dahil), kaideler, temel veya hatta yakındaki yapılar. Bu frekans eşleşmesi gerçekleştiğinde, rezonans yapısal titreşimi, dönen bileşenlerin deneyimlediğinden çok daha yüksek seviyelere yükseltir.

Yapısal rezonans, dengeli ve düzgün hizalanmış bir makinenin ciddi titreşim sorunları varmış gibi görünmesine neden olabileceği için özellikle sorunludur. Yüksek titreşim yapının içindedir ve bu, rotor sorunlarına işaret etmeyebilir, ancak yapısal hareket, rotor davranışını etkileyerek zamanla ciddi mekanik hasara yol açabilir.

Yapısal Rezonans Nasıl Oluşur?

Rezonans Mekanizması

  1. Uyarım Kaynağı: Dönen makineler periyodik kuvvetler üretir ( dengesizlik, hizalama bozukluğu vb.)
  2. Kuvvet İletimi: Bu kuvvetler yataklar aracılığıyla destek yapısına iletilir
  3. Frekans Eşleşmesi: Eğer uyarma frekansı ≈ yapısal doğal frekans ise
  4. Enerji Birikimi: Yapı, birden fazla döngü boyunca enerjiyi emer
  5. Amplifikasyon: Titreşim genliği, yalnızca yapısal sınırlamalarla sınırlı olarak artar sönümleme
  6. Gözlemlenen Etki: Yapı, giriş kuvvetinin normalde üreteceğinden 5-50 kat daha yüksek genlikte titreşir

Tipik Frekans Aralıkları

  • Temel Modları: Tipik endüstriyel temeller için genellikle 5-30 Hz
  • Taban Plakası Modları: Boyuta ve yapıya bağlı olarak 20-100 Hz
  • Kaide Modları: Tipik yatak destekleri için 30-200 Hz
  • Çerçeve/Kapak Modları: Sac paneller ve kapaklar için 50-500 Hz

Yaygın Rezonans Senaryoları

1X Koşu Hızı Rezonansı

  • Örnek: 1800 RPM'de (30 Hz) çalışan makine, temel doğal frekansı 28-32 Hz'dir
  • Belirti: İyi dengeye rağmen çok yüksek titreşim
  • Etki: Küçük kalıntı dengesizlik bile büyük yapısal hareketlere neden olur
  • Çözüm: Temel sertliğini değiştirin, sönümleme ekleyin veya çalışma hızını değiştirin

2X Rezonans (Hizalama Hatası Frekansı)

  • Yanlış hizalama 2x frekans uyarımı oluşturur
  • 2× yapısal modla eşleşirse, amplifikasyon meydana gelir
  • Yüksek titreşim, ciddi hizalama bozukluğu olarak yanlış teşhis edilebilir
  • Hizalama iyileştirmesi yardımcı olur ancak rezonansı ortadan kaldırmaz

Bıçak/Kanat Geçiş Frekansı Rezonansı

  • Fanlar, pompalar, türbinler kanat geçiş frekansını (N × RPM, burada N = kanat sayısı) üretir
  • Genellikle 50-500 Hz aralığında
  • Bu frekans aralığında yapısal modları uyarabilir
  • Yüksek frekanslı takırtı veya vızıltı

Tanısal Tanımlama

Yapısal Rezonansın Belirtileri

  • Orantısız Titreşim: Yapı titreşimi, yatak titreşiminden çok daha yüksektir
  • Dar Hız Aralığı: Sadece belirli hızda yüksek titreşim (±5-10%)
  • Yön Bağımlılığı: Bir yönde şiddetli, dik yönde minimal (eşleşen mod şekli)
  • Konum Bağımlılığı: Titreşim yapı yüzeyine göre büyük ölçüde değişir (antinodlar ve düğümler)
  • Minimum Yatak Etkisi: Yataklar ve rotor, yapı şiddetli olduğunda kabul edilebilir titreşim gösterebilir

Tanı Testleri

1. Darbe Testi (Çarpma Testi)

  • Çekiçle vurma yapısı, tepkiyi ölçün
  • Tüm yapısal doğal frekansları belirler
  • Makine çalışma frekanslarıyla karşılaştırın
  • Yapısal rezonans için en kesin test

2. Ölçüm Konumu Karşılaştırması

  • Yatak muhafazasındaki titreşimi ölçün (kaynağa yakın)
  • Kaide tabanında, taban plakasında, temelde ölçüm yapın
  • Yapısal titreşim >> yatak titreşimi ise yapısal rezonansı gösterir
  • Geçirgenlik > 2-3 rezonans amplifikasyonunu gösterir

3. Çalışma Sapma Şekli (ODS)

  • Yapının birden fazla noktasındaki titreşimi aynı anda ölçün
  • Yapısal hareketin animasyonlu görselleştirmesini oluşturun
  • Hangi yapısal modun aktif olduğunu ortaya çıkarır
  • Düğümleri ve antinodları tanımlar

Çözümler ve Azaltma

Frekans Ayrımı

Çalışma Hızını Değiştir

  • Değişken hızlı ekipman kullanıyorsanız, rezonanstan uzakta çalıştırın
  • Hızı ayarlamak için motor kasnak boyutlarını değiştirin
  • Rezonanssız hızı seçmek için VFD'yi kullanın
  • Hızın süreç gereksinimleri tarafından belirlenmesi durumunda pratik olmayabilir

Yapısal Doğal Frekansı Değiştir

  • Kütle Ekle: Doğal frekansı düşürür (f ∝ 1/√m)
  • Sertlik Ekle: Doğal frekansı (f ∝ √k) yükseltir
  • Malzemeyi Kaldır: Bazı durumlarda kütlenin azaltılması rezonansı değiştirebilir
  • Yapısal Değişiklik: Destek, köşebent veya takviye ekleyin

Sönümleme Eklemesi

Kısıtlı Katman Sönümlemesi

  • Yapıya bağlı viskoelastik sönümleme malzemesi
  • Sac paneller ve çerçeveler için etkilidir
  • Rezonans tepe genliğini azaltır
  • Ticari olarak satılan sönümleme işlemleri

Ayarlanmış Kütle Sönümleyiciler

  • Sorunlu frekansa ayarlanmış ikincil kütle-yay sistemi ekleyin
  • Enerjiyi emer, ana yapı titreşimini azaltır
  • Etkili ancak dikkatli tasarım ve ayarlama gerektirir

Yapısal Sönümleme Malzemeleri

  • Stratejik noktalarda kauçuk pedler veya izolatörler
  • Yüzeylere uygulanan sönümleme bileşikleri
  • Eklem yerlerindeki sürtünme sönümleyicileri

İzolasyon

  • Makine ile temel arasına titreşim izolatörleri takın
  • Makine titreşimini yapıdan ayırır
  • İzolatör doğal frekansı etkili ise < 0,5× uyarım frekansı
  • Yeni rezonans sorunlarının oluşmasını önlemek için dikkatli bir tasarım gerektirir

Uyarılmayı Azaltın

  • Geliştirmek denge kalitesi uyarımı 1 kat azaltmak için
  • Uyarımı 2 kat azaltmak için hassas hizalama
  • Zorlama genliklerini azaltarak mekanik sorunları düzeltin
  • Semptomları azaltır ancak rezonans potansiyelini ortadan kaldırmaz

Tasarımda Önleme

Temel Tasarım Kriterleri

  • Temel doğal frekansı > 2× maksimum çalışma frekansı (yukarıdaki rezonansı önleyin)
  • Veya < 0,5× minimum çalışma frekansı (izole temel)
  • Rezonansın muhtemel olduğu 0,5-2,0 aralığından kaçının
  • Tasarım aşamasına dinamik analizi dahil edin

Yapısal Tasarım

  • Zorlama frekanslarına göre yeterli sertlik için tasarım
  • Rezonansa eğilimli hafif yüklü yapılardan kaçının
  • Sıklığı artırmak için nervür ve körük kullanın
  • Doğal sönümleme eklemeyi düşünün (kompozit malzemeler, sürtünmeli eklemler)

Yapısal rezonans, küçük titreşim kaynaklarını amplifikasyon etkileri yoluyla büyük sorunlara dönüştürebilir. Darbe testi ve operasyonel ölçümler yoluyla yapısal rezonansların belirlenmesi, uygun azaltma stratejileriyle birlikte, yapısal dinamiklerin genel makine titreşim davranışını önemli ölçüde etkilediği tesislerde kabul edilebilir titreşim seviyelerine ulaşmak için çok önemlidir.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp