Die rotierende Welle (oder der Rotor) erzeugt Vibrationen, die auf den übertragen werdengeteilter FallPumpe und dann zu umliegenden Geräten, Rohrleitungen und Einrichtungen. Die Schwingungsamplitude variiert im Allgemeinen mit der Rotor-/Wellendrehzahl. Bei der kritischen Drehzahl wird die Schwingungsamplitude größer und die Welle schwingt in Resonanz. Unwucht und Fehlausrichtung sind wichtige Ursachen für Pumpenvibrationen. Es gibt jedoch auch andere Quellen und Formen von Vibrationen, die mit Pumpen verbunden sind.

Vibrationen, insbesondere aufgrund von Unwucht und Fehlausrichtung, sind ein ständiges Problem für den Betrieb, die Leistung, die Zuverlässigkeit und die Sicherheit vieler Pumpen. Der Schlüssel liegt in einem systematischen Ansatz für Vibration, Auswuchten, Ausrichtung und Überwachung (Vibrationsüberwachung). Die meisten Forschungen zugeteilter FallDie Überwachung von Pumpenvibrationen, Gleichgewicht, Ausrichtung und Vibrationszustand ist theoretisch.

Besonderes Augenmerk sollte auf praktische Aspekte der Bewerbung sowie vereinfachte Methoden und Regeln (für Bediener, Anlagenbauer und Fachkräfte) gelegt werden. In diesem Artikel werden Vibrationen in Pumpen sowie die Feinheiten und Feinheiten der Probleme besprochen, auf die Sie stoßen können.

Vibrationen in der Pähm

Geteilter Fall Sumpswerden häufig in modernen Fabriken und Anlagen eingesetzt. Im Laufe der Jahre gab es einen Trend zu schnelleren, leistungsstärkeren Pumpen mit besserer Leistung und geringeren Vibrationen. Um diese anspruchsvollen Ziele zu erreichen, ist es jedoch notwendig, Pumpen besser zu spezifizieren, zu betreiben und zu warten. Dies führt zu einer besseren Konstruktion, Modellierung, Simulation, Analyse, Herstellung und Wartung.

Übermäßige Vibrationen könnten ein sich entwickelndes Problem oder ein Zeichen für einen drohenden Ausfall sein. Vibrationen und die damit verbundenen Stöße/Lärm gelten als Ursache für Betriebsschwierigkeiten, Zuverlässigkeitsprobleme, Ausfälle, Unannehmlichkeiten und Sicherheitsbedenken.

Vbräunend PArzt

Die grundlegenden Eigenschaften von Rotorschwingungen werden üblicherweise anhand traditioneller und vereinfachter Formeln diskutiert. Auf diese Weise kann die Schwingung des Rotors theoretisch in zwei Teile unterteilt werden: freie Schwingung und erzwungene Schwingung.

Vibration besteht aus zwei Hauptkomponenten: positiv und negativ. In einer Vorwärtskomponente dreht sich der Rotor auf einer spiralförmigen Bahn um die Lagerachse in Richtung der Wellendrehung. Umgekehrt dreht sich bei negativer Schwingung das Rotorzentrum spiralförmig um die Lagerachse in entgegengesetzter Richtung zur Wellendrehung. Wenn die Pumpe gut gebaut und betrieben wird, klingen freie Schwingungen in der Regel schnell ab, sodass erzwungene Schwingungen ein großes Problem darstellen.

Es gibt unterschiedliche Herausforderungen und Schwierigkeiten bei der Schwingungsanalyse, Schwingungsüberwachung und deren Verständnis. Im Allgemeinen wird es mit zunehmender Schwingungsfrequenz aufgrund der komplexen Modenformen immer schwieriger, die Korrelation zwischen der Schwingung und den experimentellen/tatsächlichen Messwerten zu berechnen/analysieren.

Tatsächlicher Pump und Resonanz

Bei vielen Arten von Pumpen, beispielsweise solchen mit variabler Drehzahl, ist es unpraktisch, eine Pumpe mit einem angemessenen Resonanzspielraum zwischen allen möglichen periodischen Störungen (Anregungen) und allen möglichen natürlichen Schwingungsmodi zu entwerfen und herzustellen.

Resonanzbedingungen sind oft unvermeidbar, wie z. B. Motorantriebe mit variabler Drehzahl (VSD) oder Dampfturbinen, Gasturbinen und Motoren mit variabler Drehzahl. In der Praxis sollte das Pumpenaggregat entsprechend dimensioniert werden, um Resonanzen zu berücksichtigen. Einige Resonanzsituationen sind beispielsweise aufgrund der hohen Dämpfung der Moden eigentlich nicht gefährlich.

Für andere Fälle sollten geeignete Abhilfemethoden entwickelt werden. Eine Möglichkeit zur Abschwächung besteht darin, die auf die Schwingungsmoden einwirkenden Anregungslasten zu reduzieren. Beispielsweise können Anregungskräfte aufgrund von Unwucht und Bauteilgewichtsschwankungen durch richtiges Auswuchten minimiert werden. Diese Erregungskräfte können typischerweise um 70 bis 80 % gegenüber dem ursprünglichen/normalen Niveau reduziert werden.

Für eine reale Anregung in einer Pumpe (echte Resonanz) sollte die Richtung der Anregung mit der natürlichen Modenform übereinstimmen, damit die natürliche Mode durch diese Anregungslast (oder Aktion) angeregt werden kann. Wenn die Anregungsrichtung nicht mit der natürlichen Modenform übereinstimmt, besteht in den meisten Fällen die Möglichkeit einer Koexistenz mit Resonanz. Beispielsweise können Biegeanregungen im Allgemeinen nicht mit der Eigenfrequenz der Torsion angeregt werden. In seltenen Fällen kann es zu gekoppelten Torsionsquerresonanzen kommen. Die Wahrscheinlichkeit solcher außergewöhnlicher oder seltener Umstände sollte angemessen beurteilt werden.

Der schlimmste Fall einer Resonanz ist das Zusammentreffen der natürlichen und angeregten Modenformen bei derselben Frequenz. Unter bestimmten Bedingungen reicht eine gewisse Nachgiebigkeit aus, damit die Anregung die Modenform anregt.

Darüber hinaus kann es zu komplexen Kopplungssituationen kommen, in denen eine bestimmte Anregung durch gekoppelte Schwingungsmechanismen unwahrscheinliche Moden anregt. Durch den Vergleich der Anregungsmoden und Eigenmodenformen kann ein Eindruck davon gewonnen werden, ob die Anregung einer bestimmten Frequenz oder harmonischen Ordnung für die Pumpe riskant/gefährlich ist. Praktische Erfahrung, genaue Tests und die Durchführung von Referenzprüfungen sind Möglichkeiten zur Risikobewertung in theoretischen Resonanzfällen.

Fehlausrichtung

Fehlausrichtung ist eine Hauptursache dafürgeteilter FallVibrationen der Pumpe. Eine begrenzte Ausrichtungsgenauigkeit von Wellen und Kupplungen ist oft eine große Herausforderung. Oft kommt es zu kleinen Versätzen der Rotormittellinie (Radialversatz) und zu Verbindungen mit Winkelversatz, beispielsweise durch nicht senkrechte Gegenflansche. Daher wird es aufgrund einer Fehlausrichtung immer zu Vibrationen kommen.

Wenn die Kupplungshälften gewaltsam miteinander verschraubt werden, erzeugt die Drehung der Welle aufgrund des radialen Versatzes ein Paar Rotationskräfte und aufgrund einer Fehlausrichtung ein Paar Rotationsbiegemomente. Bei einer Fehlausrichtung tritt diese Rotationskraft zweimal pro Wellen-/Rotorumdrehung auf und die charakteristische Schwingungserregungsgeschwindigkeit ist doppelt so hoch wie die Wellengeschwindigkeit.

Bei vielen Pumpen beeinflussen der Betriebsdrehzahlbereich und/oder seine Harmonischen die kritische Drehzahl (Eigenfrequenz). Ziel ist es daher, gefährliche Resonanzen, Probleme und Fehlfunktionen zu vermeiden. Die damit verbundene Risikobewertung basiert auf entsprechenden Simulationen und Betriebserfahrungen.