A forgó tengely (vagy forgórész) rezgéseket generál, amelyek továbbadódnak aosztott ügyszivattyút, majd a környező berendezéseket, csővezetékeket és létesítményeket. A rezgés amplitúdója általában a forgórész/tengely forgási sebességétől függően változik. A kritikus fordulatszámon a rezgési amplitúdó megnő, és a tengely rezonanciában rezeg. A kiegyensúlyozatlanság és az eltolódás a szivattyú vibrációjának fontos okai. A szivattyúkhoz azonban más források és rezgésformák is kapcsolódnak.

Sok szivattyú működése, teljesítménye, megbízhatósága és biztonsága szempontjából a vibráció, különösen az egyensúlyhiány és az elmozdulás miatti állandó aggodalomra ad okot. A kulcs a rezgés, a kiegyensúlyozás, az igazítás és a felügyelet szisztematikus megközelítése (rezgésfigyelés). A legtöbb kutatás aosztott ügyA szivattyú rezgésének, egyensúlyának, beállításának és rezgésállapotának ellenőrzése elméleti.

Különös figyelmet kell fordítani az álláspályázat gyakorlati szempontjaira, valamint az egyszerűsített módszerekre és szabályokra (kezelők, üzemmérnökök és szakemberek számára). Ez a cikk a szivattyúk vibrációját, valamint az esetlegesen felmerülő problémák bonyolultságát és finomságait tárgyalja.

Vibrációk a PUMP

Osztott eset phoppászéles körben használják a modern gyárakban és létesítményekben. Az évek során a gyorsabb, nagyobb teljesítményű, jobb teljesítményű és alacsonyabb rezgésszintű szivattyúk irányába mutatott tendencia. E kihívást jelentő célok eléréséhez azonban a szivattyúk pontosabb specifikációjára, üzemeltetésére és karbantartására van szükség. Ez jobb tervezést, modellezést, szimulációt, elemzést, gyártást és karbantartást jelent.

A túlzott vibráció kialakuló probléma vagy a közelgő meghibásodás jele lehet. A vibrációt és a kapcsolódó ütést/zajt működési nehézségek, megbízhatósági problémák, meghibásodások, kényelmetlenség és biztonsági aggályok forrásának tekintik.

Vibring Pművészetek

A rotor rezgésének alapvető jellemzőit általában hagyományos és egyszerűsített képletek alapján tárgyalják. Ily módon a forgórész vibrációja elméletben két részre osztható: szabad rezgésre és kényszerrezgésre.

A vibrációnak két fő összetevője van, pozitív és negatív. Az elülső komponensben a forgórész csavarvonal mentén forog a csapágy tengelye körül a tengely forgási irányában. Ezzel szemben negatív rezgés esetén a forgórész középpontja a csapágy tengelye körül spirálisan forog a tengely forgásával ellentétes irányban. Ha a szivattyút jól építik és üzemeltetik, a szabad rezgések általában gyorsan csillapodnak, így a kényszerrezgés komoly problémát jelent.

Különféle kihívások és nehézségek merülnek fel a rezgéselemzésben, a rezgésfigyelésben és annak megértésében. Általánosságban elmondható, hogy a rezgési frekvencia növekedésével egyre nehezebbé válik a rezgés és a kísérleti/tényleges leolvasások közötti összefüggés kiszámítása/elemzése az összetett módusok miatt.

Tényleges szivattyú és rezonancia

Sokféle szivattyú esetében, például a változtatható fordulatszámú szivattyúk esetében nem praktikus olyan szivattyút tervezni és gyártani, amelynek rezonanciahatára ésszerű az összes lehetséges periodikus perturbáció (gerjesztés) és az összes lehetséges természetes rezgésmód között..

A rezonanciafeltételek gyakran elkerülhetetlenek, mint például a változó sebességű motorhajtások (VSD) vagy a változó sebességű gőzturbinák, gázturbinák és motorok. A gyakorlatban a szivattyú gépegységet ennek megfelelően kell méretezni a rezonancia figyelembevételével. Egyes rezonanciahelyzetek valójában nem veszélyesek, például az üzemmódokban lévő nagy csillapítás miatt.

Más esetekben megfelelő mérséklő módszereket kell kidolgozni. A mérséklés egyik módja a rezgésmódokra ható gerjesztő terhelések csökkentése. Például a kiegyensúlyozatlanságból és az alkatrészek tömegének változásából adódó gerjesztő erők minimálisra csökkenthetők megfelelő kiegyensúlyozással. Ezek a gerjesztő erők jellemzően 70-80%-kal csökkenthetők az eredeti/normál szinthez képest.

A szivattyúban való valódi gerjesztéshez (valós rezonancia) a gerjesztés irányának meg kell egyeznie a természetes módus alakjával, hogy a természetes módus gerjeszthető legyen ezzel a gerjesztési terheléssel (vagy akcióval). A legtöbb esetben, ha a gerjesztési irány nem egyezik a természetes módus alakjával, akkor fennáll a rezonanciával való együttélés lehetősége. Például a hajlító gerjesztések általában nem gerjeszthetők a torzió természetes frekvenciáján. Ritka esetekben csatolt torziós keresztirányú rezonanciák fordulhatnak elő. Az ilyen kivételes vagy ritka körülmények bekövetkezésének valószínűségét megfelelően fel kell mérni.

A rezonancia legrosszabb esete a természetes és gerjesztett módusú alakzatok azonos frekvenciájú egybeesése. Bizonyos körülmények között némi megfelelés elegendő ahhoz, hogy a gerjesztés gerjesztse az üzemmód alakját.

Ezen túlmenően összetett csatolási helyzetek is létezhetnek, amikor egy adott gerjesztés valószínűtlen módusokat gerjeszt összekapcsolt vibrációs mechanizmusokon keresztül. A gerjesztési módok és a természetes módusok összehasonlításával kialakulhat a benyomás, hogy egy adott frekvenciájú vagy harmonikus rendű gerjesztés kockázatos/veszélyes-e a szivattyú számára. A gyakorlati tapasztalat, a pontos tesztelés és a referenciaellenőrzések lefolytatása az elméleti rezonanciaesetek kockázatértékelésének módjai.

ferde

Az eltolódás a fő forrásaosztott ügyszivattyú vibráció. A tengelyek és tengelykapcsolók korlátozott beállítási pontossága gyakran kulcsfontosságú kihívás. A forgórész középvonalában gyakran vannak kis eltolások (radiális eltolás) és szögeltolású csatlakozások, például a nem merőleges illeszkedő karimák miatt. Tehát mindig lesz némi vibráció az eltolódás miatt.

Amikor a tengelykapcsoló feleket erőszakkal összecsavarozzák, a tengely forgása egy pár forgóerőt hoz létre a sugárirányú eltolás miatt, és egy pár forgási hajlítónyomatékot az eltolódás miatt. Eltérés esetén ez a forgási erő kétszer lép fel tengely/rotor fordulatszámonként, és a jellemző rezgésgerjesztési sebesség kétszerese a tengely sebességének.

Sok szivattyúnál az üzemi fordulatszám-tartomány és/vagy annak harmonikusai zavarják a kritikus fordulatszámot (természetes frekvenciát). Ezért a cél a veszélyes rezonanciák, problémák és meghibásodások elkerülése. A kapcsolódó kockázatértékelés megfelelő szimulációkon és üzemeltetési tapasztalatokon alapul.