Döner Makinelerde Başlatma Titreşimini Anlama
Tanım: Başlangıç Titreşimi Nedir?
Başlangıç titreşimi ... ifade eder titreşim Durgunluktan normal çalışma hızına hızlanma periyodu sırasında dönen makinelerin özellikleri ve davranışları. Bu, hem beklenen hem de geçici titreşim makine geçerken kritik hızlar ve özellikle başlatma aşamasında meydana gelebilecek herhangi bir anormal titreşim olayı, örneğin; termal yay, yatak kararsızlıkları veya mekanik çökmeler.
Başlangıç titreşimini anlamak ve izlemek, güvenli makine çalışması için kritik öneme sahiptir, çünkü titreşimle ilgili birçok sorun, başlatmalar sırasında en açık şekilde ortaya çıkar ve başlatma geçişi, operasyonun mekanik olarak en stresli dönemi olabilir.
Tipik Başlatma Titreşim Özellikleri
Normal Başlatma Titreşim İlerlemesi
Düzgün çalışan bir makinede, çalıştırma sırasındaki titreşimler tahmin edilebilir bir düzende seyreder:
Başlangıç Aşaması (0-20% Hızı)
- Çok düşük titreşim dengesizlik (hıza orantılı kuvvet²)
- Herhangi bir önemli titreşim mekanik sorunlara işaret eder veya termal yay
- Yavaş yuvarlanma titreşimi, mekanik durum için temel oluşturur
Kritik Hızlarda Hızlanma
- Her kritik hıza yaklaşıldığında titreşim genliği artar
- Kritik hızda (rezonans) tepe genliği
- Hız kritik hızın ötesine geçtiğinde hızlı düşüş
- 180° faz her kritik hızda geçiş
- Çalışma hızının altında birden fazla kritik hız varsa, birden fazla tepe noktası
İşletme Hızına Yaklaşım
- Titreşim sabit durum seviyesine yerleşir
- Esas olarak kalıntı dengesizlikten 1× bileşen
- Termal stabilizasyon ilk 30-60 dakika içinde kademeli değişikliklere neden olabilir
Yaygın Başlatma Titreşim Sorunları
1. Termal Yay
Termal yay en yaygın başlatmaya özgü titreşim sorunudur:
- Belirti: İlk hızlanma sırasında yüksek titreşim, makine ısındıkça kademeli olarak azalır
- Neden: Asimetrik ısıtma, geçici şaft eğriliği yaratıyor
- Sıklık: 1× eşzamanlı
- Davranış: Yavaş yuvarlanma hızlarında bile yüksek; termal dengeye ulaşıldığında azalır
- Çözüm: Genişletilmiş ısınma prosedürleri, dönüş dişlisi çalışması
2. Aşırı Kritik Hız Titreşimi
- Belirti: Kritik hızlardan geçerken çok yüksek titreşim zirveleri
- Nedenleri: Fakir sönümleme, yüksek dengesizlik, kritik hıza çok yakın çalışma
- Risk: Her başlatma sırasında yataklarda ve contalarda potansiyel hasar
- Çözüm: Dengelemeyi iyileştirin, kritik bölgelerdeki hızlanma oranını artırın, sönümleme ekleyin
3. Hızlanma Sırasında Sürtünme
- Belirti: Ani düzensiz titreşim ve senkron altı bileşenler
- Neden: Yetersiz boşluklar, aşırı kritik hız titreşimi temaslara neden oluyor
- Risk: Isıl hasar, conta tahribatı
- Çözüm: Boşlukları doğrulayın, dengeyi iyileştirin, hızlanmayı yavaşlatın
4. Çalıştırma Sırasında Yatak Kararsızlığı
- Belirti: Hızlanma sırasında gelişen alt-senkron titreşim
- Neden: Yatak henüz çalışma sıcaklığına ulaşmamış ve optimum sertlik/sönümleme özelliğine sahip değil
- Davranış: Yatak ısındıkça kaybolabilir
- Çözüm: Tam hızlanmadan önce orta hızda uzun süreli ısınma
Başlatma Prosedürü Tasarımı
Hızlanma Oranını Optimize Etme
İvme oranı makinenin özelliklerine göre ayarlanmalıdır:
Yavaş Hızlanma Bölgeleri
- İlk Atış (0-10% hızı): Termal yaylanma veya mekanik sorunları tespit etmek çok yavaş
- Aşağıda İlk Kritik: Termal ısınma için orta seviye oran
- Her Şeyden Önce Eleştiriler: İşletme hızına daha çabuk ulaşabilir
Hızlı Geçiş Bölgeleri
- Kritik Hız Aralıkları: Hızlı bir şekilde hızlanın (her kritik hızda ±15-20%)
- Tipik Oran: 2-5x normal hızlanma oranı
- Amaç: Rezonans süresini en aza indirin, titreşim genliği artışını sınırlayın
Tutma Noktaları
- Termal Islanma Hızları: Büyük türbinler için 30%, 50%, 70%'de tutun
- Süre: Her tutuşta 10-30 dakika
- Amaç: Termal stabilizasyona izin verin, termal gradyanları azaltın
- Titreşim Kontrolü: Devam etmeden önce titreşimin kabul edilebilir olduğunu doğrulayın
İzleme ve Kabul Kriterleri
Gerçek Zamanlı İzleme
Başlatma sırasında şunları izleyin:
- Genel Titreşim Seviyesi: Herhangi bir hızda alarm limitlerini aşmamalısınız
- Yatak Sıcaklıkları: Yavaş artış kabul edilebilir; hızlı artış sorunlara işaret eder
- Hız Takibi: Makinenin düzgün bir şekilde hızlandığını onaylayın
- Faz Açısı: Mekanik sorunları gösteren beklenmeyen değişiklikleri takip edin
Kabul Kriterleri
- Kritik Hız Zirveleri: Tahminlerle eşleşmelidir ±10-15%
- Tepe Genlikleri: Tasarım sınırlarını (genellikle ekipman özelliklerinde tanımlanır) aşmamalıdır
- Sabit Durum Titreşimi: Termal stabilizasyondan sonra kabul edilebilir seviyelere ulaşmalıdır
- Tekrarlanabilirlik: Birbirini izleyen girişimler tutarlı davranışlar sergilemelidir
Anormal Başlatma Titreşiminin Sorun Giderilmesi
Yüksek Başlangıç Titreşimi
Olası Nedenler:
- Önceki çalışma veya kapatmadan kaynaklanan termal yay
- Mekanik yay veya bükülmüş şaft
- Rulman sorunları (aşınma, hizalama bozukluğu)
- Gevşeklik veya mekanik kusurlar
Isınma Sırasında Titreşim Artıyor
Olası Nedenler:
- Asimetrik ısıtmadan termal yay oluşumu
- Hizalamayı etkileyen termal büyüme
- Yatak boşluğu sıcaklıkla değişir
- Sürtünmelere yol açan boşlukları kapatan termal genleşme
Hızlanma Sırasında Düzensiz Titreşim
Olası Nedenler:
- Sürtünme veya aralıklı temas
- Gevşek bileşenlerin yerleşmesi veya kayması
- Bağlantı sorunları
- Değişken yatak davranışı
Belgeleme ve Temel Veriler
İlk Devreye Alma
Temel başlangıç titreşim imzasını oluşturun:
- Tam çalıştırma verilerini kaydedin
- Oluştur Bode grafikleri ve şelale arsaları
- Tüm kritik hızları ve tepe genliklerini belgelendirin
- Gelecekteki karşılaştırmalar için referans olarak arşiv
Periyodik Karşılaştırma
- Mevcut başlangıcı temel durumla karşılaştırın
- Kritik hız konumlarındaki değişiklikleri arayın (mekanik değişiklikleri gösterir)
- Tepe genliklerindeki değişiklikleri izleyin (dengesizlik veya sönümleme değişikliklerini gösterir)
- Temel seviyede mevcut olmayan yeni titreşim bileşenlerini izleyin
Başlangıç titreşim analizi, sabit durum izlemeyi tamamlayan makine sağlığına dair bir pencere sunar. Birçok gelişen sorun, başlangıçlar sırasında kendini en açık şekilde gösterir ve bu da başlangıç titreşim eğilimini kritik dönen ekipmanlar için değerli bir kestirimci bakım aracı haline getirir.