Çerçeve Rezonansı Nedir? Makine Yapısı Titreşimi • Taşınabilir dengeleyici, kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için titreşim analizörü "Balanset" Çerçeve Rezonansı Nedir? Makine Yapısı Titreşimi • Taşınabilir dengeleyici, kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için titreşim analizörü "Balanset"

Çerçeve Rezonansı Nedir? Makine Yapısı Titreşimi

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Çerçeve Rezonansını Anlamak

Tanım: Çerçeve Rezonansı Nedir?

Çerçeve rezonansı belirli bir türüdür yapısal rezonans makinenin kendi yapısal çerçevesi, gövdesi, kasası veya muhafazasının bir noktada titreştiği yer doğal frekanslar Dönen bileşenlerden gelen uyarıma tepki olarak. Destek yapısını içeren temel veya kaide rezonanslarının aksine, çerçeve rezonansı makinenin gövdesini, yani dönen elemanları çevreleyen dökme demir veya işlenmiş çelik yapıyı içerir.

Çerçeve rezonansı, fanlar, üfleyiciler, pompalar ve motorlar gibi büyük ve nispeten hafif gövdelere sahip makinelerde yaygındır. Genellikle aşırı gürültü, kapak veya panellerde gözle görülür titreşim ve yüksek titreşim Çerçeve üzerindeki okumalar gerçek rotor titreşimine orantısız.

Yaygın Çerçeve Rezonans Durumları

Motor ve Jeneratör Şasileri

  • Doğal Frekanslar: Boyuta ve yapıya bağlı olarak genellikle 50-400 Hz
  • Uyarılma: 1× (dengesizlik), 2× hat frekansı (60 Hz motorlar için 120 Hz), elektromanyetik kuvvetler
  • Belirtiler: Çerçeve titreşimi, yatak titreşiminden çok daha yüksektir; duyulabilir uğultu veya vızıltı
  • Şiddet: Çerçevede yataklara göre 5-10 kat daha fazla titreşim olabilir

Fan ve Üfleyici Gövdeleri

  • Doğal Frekanslar: Tipik endüstriyel fanlar için 20-200 Hz
  • Uyarılma: Bıçak geçiş sıklığı (bıçak sayısı × RPM)
  • Belirtiler: Konut panelleri şiddetle titriyor; yüksek aerodinamik gürültü
  • Özellik: Sadece belirli hızlarda veya akış koşullarında meydana gelebilir

Pompa Gövdeleri

  • Doğal Frekanslar: Kasa tasarımına bağlı olarak 30-300 Hz
  • Uyarılma: Kanat geçiş frekansı, hidrolik titreşimler
  • Belirtiler: Gövde titreşimi, gürültü, yorulma çatlakları potansiyeli
  • Hidrolik Kaplin: Sıvı dolu muhafaza, rotor ve muhafaza titreşimini birleştirebilir

Şanzıman Gövdeleri

  • Dişli örgüsü frekans uyarımı
  • Çerçeve doğal frekansları genellikle ağ frekanslarıyla örtüşür
  • Rezonans durumunda karakteristik yüksek dişli vızıltısı

Titreşim İmzası ve Algılama

Karakteristik Belirtiler

  • Konuma Bağlı: Titreşim, çerçeve yüzeyinde önemli ölçüde değişir (ortak 10 kat fark)
  • Rulman ve Çerçeve: Çerçeve titreşimi >> yatak titreşimi (3-10× olabilir)
  • Frekans Spesifik: Sadece rezonans frekansında; diğer frekanslar normal
  • Hız Duyarlı: Dar hız aralığında şiddetli (rezonans hızının ±10-20%'si)
  • Görsel Hareket: Çerçeve hareketi genellikle çıplak gözle görülebilir

Tanı Testleri

Darbe (Çarpma) Testi

  • Çerçeveyi lastik tokmak veya aletli çekiçle vurun
  • Yanıtı ölçün ivmeölçer
  • Frekans tepkisindeki tepe noktalarından çerçeve doğal frekanslarını belirleyin
  • Çalışma frekanslarıyla karşılaştırın (1×, 2×, bıçak geçişi vb.)

Gezici İvmeölçer Araştırması

  • Çalışırken çerçeve boyunca birçok noktada titreşimi ölçün
  • Yüksek ve alçak alanları gösteren titreşim haritası oluşturun
  • Desen mod şeklini (bükme, bükme, panel esnemesi) ortaya çıkarır
  • Antinodları (maksimum hareket) ve düğümleri (minimum hareket) belirler

Transfer Fonksiyonu Ölçümü

  • Yatak titreşimi (giriş) ile çerçeve titreşimi (çıkış) arasındaki tutarlılığı ölçün
  • Belirli bir frekansta yüksek tutarlılık rezonansı doğrular
  • Transfer fonksiyonu amplifikasyon faktörünü gösterir

Çözümler ve Azaltma

Sertleştirme Modifikasyonları

Yapısal Kaburgalar veya Körükler Ekleyin

  • Çerçevenin eğilme sertliğini artırın
  • Doğal frekansları uyarım aralığının üzerine çıkarır
  • Nispeten ekonomik ve etkili
  • Mevcut ekipmana sonradan takılabilir

Malzeme Kalınlığını Artırın

  • Çerçeve duvarlarını veya panellerini kalınlaştırın
  • Sertliği ve frekansı önemli ölçüde artırır
  • Tasarım değişikliği ve yeni dökümler/imalatlar gerektirebilir

Yapısal Bağlar ve Destekler

  • Esnemeyi önlemek için çerçevenin zıt taraflarını birleştirin
  • Çapraz destekler burulma sertliğini artırır
  • Dahili değişikliklere gerek kalmadan harici olarak eklenebilir

Kütle Ekleme

  • Alt Doğal Frekans: Frekansı uyarım aralığının altına düşürmek için kütle ekleyin
  • Stratejik Yerleştirme: Maksimum etki için antinod yerlerine kütle ekleyin
  • Ayarlanmış Kütle: Belirli modu değiştirmek için dikkatlice hesaplanmış kütle eklemesi
  • Değiş tokuş: Artan ağırlık, tüm uygulamalar için istenmeyebilir

Sönümleme İşlemleri

Kısıtlı Katman Sönümlemesi

  • Metal katmanlar arasına sıkıştırılmış viskoelastik malzeme
  • Büyük düz yüzeylere (paneller, kapaklar) uygulanır
  • Rezonans tepe genliğini 50-80% oranında azaltır
  • 20-500 Hz aralığında etkilidir

Serbest Katman Sönümlemesi

  • Titreşimli yüzeye doğrudan bağlanan sönümleme malzemesi
  • Kısıtlı katmandan daha basit ama daha az etkili
  • Erişilebilirliği kısıtlı uygulamalar için uygundur

Operasyonel Değişiklikler

  • Hız Değişimi: Rezonansın oluşmadığı hızda çalışın
  • Zorlamayı Azaltın: Uyarım genliğini azaltmak için dengeyi ve hizalamayı iyileştirin
  • Süreç Değişiklikleri: Uyarım frekanslarını değiştirmek için akışı, basıncı veya yükü değiştirin

Tasarımda Önleme

Tasarım İlkeleri

  • Yeterli Sertlik: Doğal frekansları > 2× en yüksek uyarım frekansı olan tasarım çerçevesi
  • Kitle Dağıtımı: Düşük frekanslı modlar oluşturan yoğun kütlelerden kaçının
  • Kaburga ve Takviye: Baştan itibaren sertleştirme özelliklerini dahil edin
  • Modal Analiz: Doğal frekansları tahmin etmek ve optimize etmek için tasarım sırasında FEA

Tasarım Doğrulaması

  • Etki analizi ile prototip testi
  • İlk ünitelerde çalışma sapma şekli ölçümü
  • Rezonanslar bulunursa üretimden önce tasarımı değiştirin

Vaka Örneği

Durum: 75 HP motor tahrikli santrifüj fan, aşırı gürültü ve titreşim

  • Belirtiler: Motor çerçevesi titreşimi 12 mm/s; yatak titreşimi sadece 2,5 mm/s
  • Sıklık: 120 Hz (60 Hz motor için 2× hat frekansı)
  • Darbe Testi: 118 Hz'de ortaya çıkan çerçeve doğal frekansı
  • Ana neden: Elektromanyetik zorlama frekansında rezonans yapan çerçeve
  • Çözüm: Motor ayaklarını uç zillerine bağlayan dört açılı demir köşebent eklendi
  • Sonuç: Çerçeve doğal frekansı 165 Hz'e kaydırıldı, titreşim 3,2 mm/s'ye düşürüldü
  • Maliyet: Malzeme olarak $200 ve motor değişimi için $8.000

Çerçeve rezonansı, yaygın ancak sıklıkla yanlış teşhis edilen bir titreşim sorunudur. Karakteristik semptomların (yatak titreşimine göre yüksek çerçeve titreşimi, frekansa özgü, konuma bağlı) fark edilmesi ve uygun teşhis tekniklerinin (darbe testi, ODS analizi) uygulanması, titreşimi makul bir maliyetle önemli ölçüde azaltabilen hedefli çözümlere olanak tanır.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler: SözlükTitreşim Tanılama
WhatsApp