Cộng hưởng lắp đặt là gì? Hệ thống hỗ trợ động lực học • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Cộng hưởng lắp đặt là gì? Hệ thống hỗ trợ động lực học • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Cộng hưởng gắn kết là gì? Động lực học hệ thống hỗ trợ

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về cộng hưởng gắn kết

Định nghĩa: Cộng hưởng gắn kết là gì?

Cộng hưởng gắn kết là một sự cộng hưởng tình trạng mà hệ thống lắp đặt—bao gồm bộ cách ly rung, thanh ray lắp đặt, giá đỡ, ván trượt hoặc toàn bộ cụm thiết bị trên giá đỡ của nó—rung động tại một trong các vị trí của nó tần số tự nhiên để đáp ứng với sự kích thích từ máy móc quay. Điều này tạo ra tình huống toàn bộ máy móc được lắp đặt sẽ nảy, lắc hoặc dao động như một vật rắn trên giá đỡ của nó, với biên độ vượt xa những gì xảy ra với giá đỡ cố định.

Hiện tượng cộng hưởng lắp đặt đặc biệt phổ biến ở các thiết bị sử dụng hệ thống cách ly rung động nhưng cũng có thể xảy ra ở các hệ thống lắp đặt cố định thông thường nếu cấu trúc lắp đặt không đủ độ cứng. Hiện tượng này là một cân nhắc quan trọng trong thiết kế cách ly rung động và phải được tránh hoặc quản lý cẩn thận thông qua việc lựa chọn bộ cách ly và thiết kế hệ thống lắp đặt phù hợp.

Hệ thống lắp đặt Tần số tự nhiên

Chế độ vật thể cứng trên bộ cách ly

Thiết bị trên bộ cách ly rung động có sáu tần số riêng của vật rắn:

Các chế độ dịch thuật (3)

  • Độ nảy theo chiều dọc: Chuyển động lên xuống, thường là tần số thấp nhất (5-15 Hz cho sự cách ly điển hình)
  • Dịch chuyển theo chiều ngang (X và Y): Chuyển động sang hai bên, thường có tần số theo chiều dọc 1,5-2 lần

Chế độ quay (3)

  • Cuộn: Quay quanh trục dọc
  • Sân bóng đá: Quay quanh trục ngang
  • Yaw: Quay quanh trục thẳng đứng
  • Tần số: Thông thường là 10-30 Hz, tùy thuộc vào kích thước thiết bị và vị trí trọng tâm

Chế độ kết hợp

  • Nếu các bộ cách ly không đối xứng hoặc CG không tập trung, các chế độ ghép nối
  • Sự dịch chuyển và quay diễn ra đồng thời
  • Tạo ra các mẫu chuyển động phức tạp
  • Khó phân tích và sửa chữa hơn

Khi xảy ra cộng hưởng lắp ghép

Hệ thống cô lập cộng hưởng

Kịch bản cộng hưởng lắp ghép phổ biến nhất:

  • Mục đích thiết kế: Bộ cách ly được chọn có tần số tự nhiên ở mức 1/3 đến 1/5 tốc độ chạy của máy
  • Vấn đề: Nếu máy hoạt động dưới tốc độ thiết kế hoặc vượt qua tần số cách ly trong quá trình khởi động
  • Triệu chứng: Rung động mạnh ở tốc độ gần tần số tự nhiên của bộ cách ly
  • Khoảng thời gian: Chỉ xảy ra trong phạm vi tốc độ cụ thể

Cộng hưởng đường ray hoặc trượt

  • Thanh ray lắp hoặc thanh trượt thiết bị có chế độ uốn riêng
  • Tần số điển hình: 15-50 Hz tùy thuộc vào khoảng cách và độ cứng
  • Toàn bộ thiết bị lắp ráp trên đường ray
  • Phổ biến trong các gói thiết bị mô-đun

Giá đỡ hoặc cộng hưởng hỗ trợ

  • Thiết bị gắn trên tường hoặc gắn trên trần nhà trên giá đỡ
  • Giá đỡ hoặc cánh tay hỗ trợ có tần số tự nhiên
  • Chuyển động của thiết bị được khuếch đại khi tần số phù hợp
  • Có thể truyền rung động vào kết cấu tòa nhà

Nhận dạng chẩn đoán

Các chỉ số chính

  • Khuếch đại: Rung động trên giá đỡ >> rung động tại thiết bị
  • Lắc lư/Nhảy: Chuyển động toàn bộ máy có thể nhìn thấy
  • Nhạy cảm với tốc độ: Chỉ nghiêm trọng trong phạm vi tốc độ hẹp
  • Tần số thấp: Thông thường dải tần số 5-30 Hz cho các hệ thống bị cô lập
  • Mối quan hệ pha: Tất cả các điểm gắn kết di chuyển cùng pha (chế độ nảy) hoặc lệch pha (chế độ lắc)

Quy trình chẩn đoán

  1. Xác định tần số cộng hưởng: Từ phổ rung động đỉnh cao
  2. Giá đỡ thử nghiệm va đập: Kiểm tra va chạm để xác định tần số tự nhiên của giá đỡ
  3. So sánh: Nếu tần số cộng hưởng ≈ tần số tự nhiên của đỉnh → cộng hưởng đỉnh được xác nhận
  4. Đo nhiều vị trí: Kiểm tra mối quan hệ pha giữa các điểm gắn kết
  5. Đánh giá hình dạng chế độ: Xác định chế độ nảy, lắc hay ghép nối

Solutions

Đối với cộng hưởng hệ thống cô lập

Thay đổi độ cứng của bộ cách ly

  • Bộ cách ly cứng hơn: Tăng tần số tự nhiên lên trên tốc độ hoạt động
  • Bộ cách ly mềm hơn: Giảm tần số xuống dưới phạm vi khởi động (nếu thiết bị có thể chịu được)
  • Lựa chọn: Tần số cách ly nên là < 1/3 tốc độ hoạt động tối thiểu

Thêm giảm chấn

  • Sử dụng bộ cách ly có giảm chấn tích hợp (lò xo đàn hồi so với lò xo thép)
  • Thêm bộ giảm chấn nhớt hoặc bộ giảm chấn ma sát
  • Giảm biên độ đỉnh cộng hưởng ngay cả khi tần số vẫn phù hợp

Cải thiện việc lắp đặt bộ cách ly

  • Đảm bảo tất cả các bộ cách ly được nạp đúng cách (không bị lên đạn hoặc kẹt)
  • Kiểm tra bộ cách ly phù hợp với trọng lượng thiết bị thực tế
  • Kiểm tra các bộ cách ly bị kẹt hoặc xuống cấp
  • Đảm bảo vị trí đối xứng so với trọng tâm

Đối với cộng hưởng lắp đặt cấu trúc

Cấu trúc lắp đặt cứng hơn

  • Thêm thanh giằng vào thanh ray hoặc ván trượt
  • Tăng độ dày của giá đỡ hoặc thêm miếng đệm
  • Rút ngắn nhịp không được hỗ trợ
  • Buộc các điểm gắn lại với nhau

Thay đổi cấu hình gắn kết

  • Thêm các hỗ trợ trung gian để giảm nhịp
  • Di dời điểm lắp đặt đến vị trí cứng hơn
  • Sử dụng phần cứng gắn kết chắc chắn hơn

Giải pháp vận hành

  • Giới hạn tốc độ: Tránh vận hành ở tốc độ cộng hưởng
  • Tăng tốc nhanh: Vượt qua cộng hưởng nhanh chóng trong quá trình khởi động
  • Giảm sự kích thích: Cải thiện THĂNG BẰNG để giảm thiểu lực ép ở tần số cộng hưởng

Những cân nhắc đặc biệt

Thiết kế cách ly rung động

Thiết kế hệ thống cách ly phù hợp giúp ngăn ngừa hiện tượng cộng hưởng khi lắp đặt:

  • Tỷ lệ tần số: fbộ cách ly < 0,3 × fhoạt động tối thiểu
  • Khả năng lây truyền: Ở mức cộng hưởng, khả năng truyền dẫn có thể > 10 (khuếch đại, không phải cô lập)
  • Phạm vi hoạt động: Đảm bảo tất cả tần số hoạt động > 2-3 lần tần số cách ly để cách ly hiệu quả
  • Cân nhắc khi khởi nghiệp: Chấp nhận rung động cao đi qua cộng hưởng nếu ngắn

Thiết bị ghép nối

Thiết bị chạy bằng động cơ trên đế chung:

  • Toàn bộ cụm lắp ráp có chế độ thân cứng trên giá đỡ
  • Động cơ và thiết bị truyền động rung động kết nối thông qua tấm đế
  • Sự cộng hưởng có thể được kích thích bởi cả hai máy
  • Yêu cầu xử lý như một hệ thống hoàn chỉnh, không phải từng máy riêng lẻ

Công cụ đo lường và phân tích

Phân tích mô hình

  • Đặc điểm đầy đủ của tất cả các chế độ hệ thống lắp đặt
  • Xác định tần số, độ giảm chấn và hình dạng chế độ cho từng chế độ
  • Cung cấp dữ liệu cho việc sửa đổi thiết kế
  • Có thể thực hiện bằng thực nghiệm hoặc thông qua FEA

Hình dạng lệch vận hành (ODS)

  • Hình dung mô hình chuyển động thực tế trong quá trình vận hành
  • Phân biệt cộng hưởng lắp đặt với cộng hưởng rôto
  • Hiển thị chế độ đang hoạt động (nảy, lắc, v.v.)
  • Hướng dẫn vị trí sửa đổi độ cứng

Cộng hưởng lắp đặt có thể tạo ra rung động nghiêm trọng ngay cả trong các máy móc được bảo trì tốt và cân bằng hợp lý. Việc hiểu rõ tần số tự nhiên của các hệ thống lắp đặt, đặc biệt là các hệ thống cách ly rung động, và đảm bảo tách tần số phù hợp khỏi tốc độ vận hành là điều cần thiết để kiểm soát rung động thành công trong các hệ thống thiết bị quay.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp