Hidrolik Kuvvetler Nelerdir? Pompa Titreşim Kaynakları • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverler, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Hidrolik Kuvvetler Nelerdir? Pompa Titreşim Kaynakları • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverler, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Hidrolik Kuvvetler Nelerdir? Pompa Titreşim Kaynakları

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Pompalardaki Hidrolik Kuvvetleri Anlamak

Tanım: Hidrolik Kuvvetler Nelerdir?

Hidrolik kuvvetler Bunlar, akan sıvı tarafından pompa bileşenlerine uygulanan kuvvetlerdir. Bunlara, çark kanatçıkları üzerindeki basınç kaynaklı yükler, basınç farklarından kaynaklanan eksenel itme, asimetrik basınç dağılımlarından kaynaklanan radyal kuvvetler ve akış türbülansı ile kanat-sarmal etkileşiminden kaynaklanan titreşimli kuvvetler dahildir. Bu kuvvetler, mekanik kuvvetlerden (örneğin, dengesizlik, yanlış hizalama) sıvı basıncı ve momentum değişikliklerinden kaynaklandıkları için titreşim bileşenler kanat geçiş frekansı ve ilgili harmonikler.

Hidrolik kuvvetleri anlamak, pompa güvenilirliği için önemlidir çünkü bu kuvvetler, çalışma koşullarına (akış hızı, basınç, akışkan özellikleri) göre değişen yatak yükleri, şaft sapması ve titreşim yaratır ve bu da pompa davranışını, kuvvetlerin öncelikli olarak mekanik olduğu diğer dönen makinelerden farklı kılar.

Hidrolik Kuvvet Türleri

1. Eksenel İtme (Hidrolik İtme)

Pervane boyunca basınç farkından kaynaklanan net eksenel kuvvet:

  • Mekanizma: Pervanenin bir tarafında tahliye basıncı, diğer tarafında emme basıncı
  • Yön: Genellikle emme yönüne (pervanenin arkasına)
  • Büyüklük: Orta seviye pompalarda bile binlerce pound olabilir
  • Etki: Yükler itme yatağına neden olabilir eksenel titreşim
  • Değişir: Akış hızı, basınç, pervane tasarımı

İtme Dengeleme Yöntemleri

  • Denge Delikleri: Pervane muhafazasındaki basıncı dengeleyen delikler
  • Arka Kanatlar: Basıncı azaltmak için sıvı pompalayan arka taraftaki kanatlar
  • Çift Emişli Pervaneler: İtkiyi iptal eden simetrik tasarım
  • Karşıt Pervaneler: Zıt yönlere bakan çarklara sahip çok kademeli pompalar

2. Radyal Kuvvetler

Asimetrik basınç dağılımından kaynaklanan yanal kuvvetler:

En İyi Verimlilik Noktasında (BEP)

  • Basınç dağılımı pervane etrafında nispeten simetriktir
  • Radyal kuvvetler dengelenir ve iptal edilir
  • Minimum net radyal kuvvet
  • En düşük titreşim koşulu

BEP Kapalı (Düşük Akış)

  • Volütte asimetrik basınç dağılımı
  • Volüt diline doğru net radyal kuvvet
  • Akış azaldıkça kuvvet büyüklüğü artar
  • Kapatma sırasında pervane ağırlığı 20-40% olabilir
  • Dönen radyal kuvvetten 1x titreşim yaratır

BEP (Yüksek Akış) Kapalı

  • Farklı asimetri deseni
  • Radyal kuvvet mevcuttur ancak tipik olarak düşük akıştakinden daha azdır
  • Akış türbülansı rastgele kuvvet bileşenleri ekler

3. Kanat Geçiş Titreşimleri

Kanatçıklar su kanalından geçerken periyodik basınç darbeleri:

  • Sıklık: Kanat sayısı × RPM / 60
  • Mekanizma: Her kanat geçişi basınç darbesi oluşturur
  • Kuvvetler: Pervane, salyangoz ve gövde üzerinde işlem yapın
  • Titreşim: Kanat geçiş frekansında baskın
  • Büyüklük: Boşluğa, çalışma noktasına ve tasarıma bağlıdır

4. Devridaim Kuvvetleri

  • Akış dengesizliklerinden kaynaklanan düşük frekanslı kararsız kuvvetler
  • Çok düşük veya çok yüksek akış hızlarında meydana gelir
  • Frekanslar genellikle çalışma hızının 0,2-0,8 katıdır
  • Şiddetli düşük frekanslı titreşim yaratabilir
  • BEP'den uzakta çalışmayı gösterir

Pompa Performansı Üzerindeki Etkiler

Yatak Yüklemesi

  • Hidrolik radyal kuvvetler mekanik yüklere eklenir
  • Değişen kuvvetler döngüsel yükleme oluşturur
  • Düşük akış koşullarında maksimum yükleme
  • Rulman seçimi hidrolik yükleri hesaba katmalıdır
  • Hidrolik kuvvetler nedeniyle rulman ömrü azalır (Ömür ∝ 1/Yük³)

Şaft Sapması

  • Radyal kuvvetler şaftı saptırır
  • Conta boşluklarını ve aşınma halkalarını değiştirir
  • Verimliliği etkileyebilir
  • Aşırı durumlar sürtünmeye yol açar

Titreşim Üretimi

  • 1× Bileşen: Sabit veya yavaş değişen radyal kuvvetten
  • VPF Bileşeni: Basınç titreşimlerinden
  • Düşük Frekans: Geri dönüşüm ve kararsızlıklardan
  • Çalışma Noktasına Bağlı: Titreşim akış hızına göre değişir

Mekanik Stres

  • Döngüsel kuvvetler yorulma yükü oluşturur
  • Basınç farkları nedeniyle zorlanan çark kanatları
  • Eğilme momentlerinden kaynaklanan mil yorgunluğu
  • Basınç titreşimlerinden kaynaklanan gövde gerilimi

Hidrolik Kuvvet Minimizasyonu

BEP Yakınında Çalışın

  • Hidrolik kuvvetleri en aza indirmek için en etkili strateji
  • Mümkün olduğunda BEP akışının 80-110%'si içinde çalışın
  • BEP'de minimum radyal kuvvetler
  • Titreşim ve yatak yükleri en aza indirildi

Tasarım Özellikleri

  • Difüzör Pompaları: Volütten daha simetrik basınç dağılımı
  • Çift Volüt: 180° aralıklı iki dalgakıran radyal kuvvetleri dengeliyor
  • Artırılmış Gümrüklemeler: Kanat geçiş basıncı titreşimlerini azaltın (ancak verimliliği düşürün)
  • Kanat Sayısı Seçimi: Akustik rezonansları önlemek için optimize edin

Sistem Tasarımı

  • Temel yük pompaları için minimum akış devridaimi
  • Gerçek görev için uygun boyutta pompa (aşırı boyutlandırmadan kaçının)
  • Optimum çalışma noktasını korumak için değişken hızlı tahrik
  • Giriş tasarımı ön girdap ve türbülansı en aza indirir

Tanısal Kullanım

Performans Eğrileri ve Hidrolik Kuvvetler

  • Titreşim ve akış hızını karşılaştırın
  • Minimum titreşim genellikle BEP'de veya yakınındadır
  • Düşük akışta artan titreşim, yüksek radyal kuvvetleri gösterir
  • Kılavuzların çalışma aralığı seçimi

VPF Analizi

  • VPF genliği hidrolik titreşim şiddetini gösterir
  • VPF'nin artırılması, boşluk bozulmasına veya çalışma noktası kaymasına işaret eder
  • VPF harmonikleri türbülanslı, bozulmuş akışı gösterir

Ölçüm Hususları

Titreşim Ölçüm Yerleri

  • Rulman Yatakları: Genel mekanik ve hidrolik kuvvetleri tespit edin
  • Pompa Gövdesi: Hidrolik titreşimlere karşı daha hassas
  • Emiş ve Tahliye Boruları: Basınç titreşim iletimi
  • Birden Fazla Lokasyon: Hidrolik kaynakları mekanik kaynaklardan ayırt edin

Basınç Darbe Ölçümü

  • Emiş ve tahliyede basınç dönüştürücüler
  • Hidrolik titreşimleri doğrudan ölçün
  • Titreşimle ilişkilendirin
  • Akustik rezonansları tanımlayın

Hidrolik kuvvetler, pompa çalışması için temel teşkil eder ve pompa titreşimi ve yüklenmesinin başlıca kaynağıdır. Bu kuvvetlerin çalışma koşullarına göre nasıl değiştiğini anlamak, titreşim spektrumlarındaki izlerini tanımak ve pompaları BEP'ye yakın çalışma ile hidrolik kuvvetleri en aza indirecek şekilde tasarlamak/işletmek, endüstriyel uygulamalarda güvenilir ve uzun ömürlü pompa performansı elde etmek için olmazsa olmazdır.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp