شفت چرخان (یا روتور) ارتعاشاتی ایجاد می کند که به آن منتقل می شودمورد تقسیمپمپ و سپس به تجهیزات، لوله کشی و تاسیسات اطراف. دامنه ارتعاش به طور کلی با سرعت چرخش روتور/شفت تغییر می کند. در سرعت بحرانی، دامنه ارتعاش بزرگتر می شود و شفت در تشدید می لرزد. عدم تعادل و ناهماهنگی از علل مهم لرزش پمپ است. با این حال، منابع و اشکال دیگری از ارتعاش مرتبط با پمپ ها وجود دارد.

لرزش، به ویژه به دلیل عدم تعادل و ناهماهنگی، تمرکز دائمی برای عملکرد، عملکرد، قابلیت اطمینان و ایمنی بسیاری از پمپ ها بوده است. نکته کلیدی یک رویکرد سیستماتیک برای ارتعاش، تعادل، تراز و نظارت است (مانیتورینگ ارتعاش). بیشترین تحقیقات در موردمورد تقسیممانیتورینگ وضعیت ارتعاش، تعادل، تراز و ارتعاش پمپ تئوری است.

توجه ویژه باید به جنبه های عملی درخواست شغل و همچنین روش ها و قوانین ساده شده (برای اپراتورها، مهندسان کارخانه و متخصصان) شود. در این مقاله ارتعاش در پمپ ها و پیچیدگی ها و ظرافت های مشکلاتی که ممکن است با آن مواجه شوید مورد بحث قرار می گیرد.

Vتابش در Pکف زدن

Split case pumpsبه طور گسترده در کارخانه ها و تاسیسات مدرن استفاده می شود. در طول سال‌ها، گرایشی به سمت پمپ‌های سریع‌تر و قوی‌تر با عملکرد بهتر و سطوح ارتعاش کمتر وجود داشته است. با این حال، برای دستیابی به این اهداف چالش برانگیز، باید پمپ ها را بهتر مشخص کرد، راه اندازی کرد و نگهداری کرد. این به طراحی، مدل سازی، شبیه سازی، تجزیه و تحلیل، ساخت و نگهداری بهتر ترجمه می شود.

لرزش بیش از حد می تواند یک مشکل در حال توسعه یا نشانه ای از شکست قریب الوقوع باشد. لرزش و شوک/صدای مرتبط با آن به عنوان منبع مشکلات عملیاتی، مسائل مربوط به قابلیت اطمینان، خرابی ها، ناراحتی و نگرانی های ایمنی در نظر گرفته می شود.

Vلرزشی Pهنر

ویژگی های اساسی ارتعاش روتور معمولاً بر اساس فرمول های سنتی و ساده شده مورد بحث قرار می گیرد. به این ترتیب می توان ارتعاش روتور را از نظر تئوری به دو قسمت ارتعاش آزاد و ارتعاش اجباری تقسیم کرد.

ارتعاش دارای دو جزء اصلی مثبت و منفی است. در یک جزء رو به جلو، روتور در امتداد یک مسیر مارپیچ حول محور یاتاقان در جهت چرخش شفت می چرخد. برعکس، در ارتعاش منفی، مرکز روتور حول محور یاتاقان در جهت مخالف چرخش شفت می چرخد. اگر پمپ به خوبی ساخته و کار کند، ارتعاشات آزاد معمولاً به سرعت از بین می روند و ارتعاشات اجباری را به یک مشکل بزرگ تبدیل می کنند.

چالش ها و مشکلات مختلفی در تحلیل ارتعاش، پایش ارتعاش و درک آن وجود دارد. به طور کلی، با افزایش فرکانس ارتعاش، محاسبه/تحلیل همبستگی بین ارتعاش و قرائت‌های تجربی/واقعی به دلیل شکل‌های حالت پیچیده دشوارتر می‌شود.

پمپ و رزونانس واقعی

برای بسیاری از انواع پمپ ها، مانند پمپ هایی که قابلیت سرعت متغیر دارند، طراحی و ساخت پمپی با حاشیه مناسب در رزونانس بین تمام اغتشاشات دوره ای ممکن (تحریک ها) و همه حالت های طبیعی ارتعاش غیرعملی است..

شرایط تشدید اغلب اجتناب ناپذیر است، مانند درایوهای موتور با سرعت متغیر (VSD) یا توربین های بخار با سرعت متغیر، توربین های گاز و موتورها. در عمل، مجموعه پمپ باید بر این اساس ابعاد داده شود تا رزونانس در نظر گرفته شود. برخی از موقعیت‌های تشدید، به‌عنوان مثال، به دلیل میرایی زیاد در حالت‌ها، واقعاً خطرناک نیستند.

برای سایر موارد، روش های کاهش مناسب باید توسعه یابد. یکی از روش‌های کاهش، کاهش بارهای تحریکی است که بر روی مدهای ارتعاشی اثر می‌گذارند. به عنوان مثال، نیروهای تحریک ناشی از عدم تعادل و تغییرات وزن اجزا را می توان از طریق بالانس کردن مناسب به حداقل رساند. این نیروهای تحریک معمولاً می توانند 70٪ تا 80٪ از سطوح اصلی/طبیعی کاهش یابند.

برای یک تحریک واقعی در یک پمپ (رزونانس واقعی)، جهت تحریک باید با شکل حالت طبیعی مطابقت داشته باشد تا حالت طبیعی با این بار (یا عمل) تحریک برانگیخته شود. در اغلب موارد، اگر جهت تحریک با شکل حالت طبیعی مطابقت نداشته باشد، امکان همزیستی با رزونانس وجود دارد. به عنوان مثال، تحریکات خمشی به طور کلی نمی توانند در فرکانس طبیعی پیچش تحریک شوند. در موارد نادر، رزونانس های عرضی پیچشی همراه ممکن است وجود داشته باشد. احتمال چنین شرایط استثنایی یا نادری باید به طور مناسب ارزیابی شود.

بدترین حالت برای رزونانس، همزمانی شکل حالت طبیعی و برانگیخته در یک فرکانس است. تحت شرایط خاص، مقداری انطباق برای تحریک شکل حالت کافی است.

علاوه بر این، موقعیت‌های جفت پیچیده ممکن است وجود داشته باشد که در آن یک تحریک خاص، حالت‌های بعید را از طریق مکانیسم‌های ارتعاشی جفت شده برانگیزد. با مقایسه حالت های تحریک و شکل های حالت طبیعی، می توان این تصور را ایجاد کرد که آیا تحریک یک فرکانس خاص یا نظم هارمونیک برای پمپ مخاطره آمیز یا خطرناک است. تجربه عملی، آزمایش دقیق، و اجرای بررسی های مرجع راه هایی برای ارزیابی خطر در موارد تشدید نظری هستند.

ناهماهنگی

ناهماهنگی منبع اصلی استمورد تقسیملرزش پمپ دقت تراز محدود شفت ها و کوپلینگ ها اغلب یک چالش کلیدی است. اغلب انحرافات کوچکی از خط مرکزی روتور (افست شعاعی) و اتصالات با آفست های زاویه ای وجود دارد، برای مثال به دلیل جفت شدن فلنج های غیر عمود بر هم. بنابراین همیشه مقداری لرزش به دلیل ناهماهنگی وجود خواهد داشت.

هنگامی که نیمه های کوپلینگ به اجبار به یکدیگر پیچ می شوند، چرخش شفت یک جفت نیروی دورانی به دلیل افست شعاعی و یک جفت ممان خمشی چرخشی به دلیل ناهمترازی ایجاد می کند. برای ناهماهنگی، این نیروی دورانی دو بار در هر دور شفت/روتور رخ می دهد و سرعت تحریک ارتعاش مشخصه دو برابر سرعت شفت است.

برای بسیاری از پمپ ها، محدوده سرعت عملیاتی و/یا هارمونیک های آن با سرعت بحرانی (فرکانس طبیعی) تداخل دارد. بنابراین، هدف جلوگیری از تشدید، مشکلات و نقص های خطرناک است. ارزیابی ریسک مرتبط بر اساس شبیه سازی و تجربه عملیاتی مناسب است.