|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
#1 | |
Повышенные вибрации сложнотехнического устройства. Причины и пути устранения.
конструктор (нестандартка)
Минск
Регистрация: 12.12.2007
Сообщений: 1,392
|
||
Просмотров: 10456
|
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Изменить массу, сместить центр масс, пристроив, например, рычаг, и по нему перемещать груз до получения минимальных колебаний.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Проще болтами уголки 50-е прикрутить к стенкам. Так на частоту резонанса можно сильнее воздействовать. Может сам контейнер неустойчиво стоит просто...
__________________
Уголок строительного пессимиста |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 23.09.2005
СПб
Сообщений: 428
|
http://dwg.ru/dnl/6574
1. Увеличить массу фундамента. 2. Дополнительные ребра жесткости, изменющие частоту собственных колебаний пластин настила и стенок контейнера. |
|||
![]() |
|
|||||
конструктор (нестандартка) Регистрация: 12.12.2007
Минск
Сообщений: 1,392
|
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Что же до "стояния неустойчиво" - надо проверить... Надо подумать... За книгу - спасибо. Надеюсь, там освещен вопрос нахождения собственной частоты колебаний конструкции. |
||||
![]() |
|
||||
технолог Регистрация: 14.05.2013
Санкт-Петербург
Сообщений: 347
|
Надо было тему в строительный раздел форума постить
![]() Определение собственных частот пространственной конструкции - один из необходимых расчётов при проектировании зданий и сооружений. Есть специальное ПО, есть специалисты, которые этим занимаются. Я когда-то тоже делал подобные расчёты для трубопроводных систем. Да, скорее всего, вы попали в резонанс. Отстроиться от резонанса можно либо в сторону повышения собственной частоты конструкции, либо в сторону снижения частоты. Как правило, для низкочастотных источников собственные частоты конструкций "уводят" вверх, чтобы при пуске и останове не проходить через резонанс. Повысить собственную частоту конструкции можно, нарастив её жёсткость, увеличив количество узловых точек. Увеличение массы приводит к снижению собственной частоты конструкции. Если частота источника вибраций оказывается в интервале между n и n+1 гармоникой конструкции, нужно внимательно изучить переходный режим: время прохождения через точку резонанса, степень демпфирования возникающих вибраций. Применительно к трубопроводам, мы расставляли опоры с переменным и рассчитанным шагом, считали длины волн давления в среде и акустические резонансы. Да, действительно, строители много по теме пишут. Последний раз редактировалось deep_tool, 07.03.2014 в 16:08. Причина: добавлена ссыль |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Цитата:
до 10-15 Гц (жесткие и легкие каркасы). Стандартные обороты двигателя как правило дают большую внешнюю частоту, резонанс теоретически может возникать только очень короткое время при пуске. Но даже при стандартных оборотах возмущающая сила, хотя и меньших значений чем при резонансе но все же возникает. К тому же что контейнер по рисунку хлипкий а оборудование тяжелое. Вибоизоляция скорее всего входит в комплект и уже стоит. Нагрузка в том числе и возмущающая должна приводиться в паспорте на двигатель. То есть "другие предполагаемые причины" что контейнер просто слабый сам по себе и перегружен сильно. В этом случае посмотрите и просто усильте по необходимости - например разгрузочную раму сделайте
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
конструктор (нестандартка) Регистрация: 12.12.2007
Минск
Сообщений: 1,392
|
Цитата:
Контейнер не хлипкий, как мне кажется. Остались не видны дополнительные стойки из квадратных труб, между ними ригели из гнутого швеллера (S3), по периметру обшивка из профилированного листа (S2) с небольшой длиной волны. Но само понятие "хлипкости" требует количественного определения. Как это посчитать? Я нагружал модель при поднятии ее за фитинги. Прочность и жесткость - удовлетворительные. Конечно же, при проектировании старался металл экономить. Дыма без огня не бывает... Какая-то причина должна быть. |
|||
![]() |
|
||||
инженер Регистрация: 03.12.2012
москва
Сообщений: 628
|
...на виброизолирующих опорах (серийного производства)...
Хотелось бы уточнить вся система поставлена одним комплектом(двс,генератор,контейнер и т.д.) от одного поставщика(если да, то фирме-поставщику и разбираться). Если система собрана из готовых отдельных узлов(отдельно ДВС, отдельно генератор и т.д.), то картинки недостаточно, нужна схемка, отображающая все связи от двс, генератора к контейнеру(по картинке видно, что похоже имеются всасывающий и выхлопной коллекторы с соответствующим креплением и что-то еще). Источником колебаний являются неуравновешенные массы ДВС, генератора, а также перекос осей ДВС и генратора с учетом компенсационных характеристик соединительной муфты между ними. Колебания вынужденные,амплитуды ограниченные.Для уменьшения амплитуд есть два основных пути: отстройка по частоте, увеличение демпфирования в системе, причем часто оптимально применение обоих методов одновременно. Но в каких элементах сие встроить(нужна полная схема системы со связями и обороты ДВС и хотя бы проэлементная примерная размассовка). |
|||
![]() |
|
||||
конструктор (нестандартка) Регистрация: 12.12.2007
Минск
Сообщений: 1,392
|
Цитата:
Я добавляю картинку к первому посту. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Цитата:
для этого нужны детальные данные а не просто картинка Но кстати глядя на первую картинку в топике, вполне может быть что у вас источником больших амплитуд при колебаниях является ваша рама из швеллеров. Швеллер хорошо работает на поперечную нагрузку, а жесткость из плоскости и крутильная жесткость у него очень посредственная, особенно когда нагрузка отнесена от оси. При анализе расчетов бывает что даже просто стенка швеллера может работать на местный изгиб как вертикальная пластина и давать в результате большую податливость. Очень много раз в жизни сталкивался с подобными проблемами. Один раз была внешне нормальная рама под антенну на кровле - из-за податливости уводило луч. Сам контейнер возможно тоже не помешает сделать более жестким - например поставить связи по стенкам. Если у вас заводской новый двигатель, виброизолированный, соединения валов через Jaw Coupling Hub c пластиковыми вкладышами, то дело может быть только в чрезмерной податливости несущей конструкции. визуально просто посмотрите куда все это качает - крутильно ли, или в поперечном направлении. Много металла там для усиления и не потребуется, как собственно и специальных расчетов
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.10.2011
Сообщений: 995
|
Если ДГ работает не параллельно с сетью или другим ДГ, причина одна - НЕОТРЕГУЛИРОВАНЫ ВИБРОГАСЯЩИЕ ОПОРЫ.
Они тоже подлежат обслуживанию и регулировке, обращайтесь с поставщику-дилеру, если нет этой операции в инструкции по эксплуатации. |
|||
![]() |
|
||||
инженер Регистрация: 03.12.2012
москва
Сообщений: 628
|
....все трубопроводы и газоходы крепятся к ДВС через компенсаторы (сильфонные или резиновые) ...
Однако точки крепления трубопроводов и газоходов к контейнеру наверняка тоже имеются(соответственно получается каждый отрезок, ограниченный компенсаторами,колебательное звено), вообще в системе много колебательных звеньев и надо найти звенья с максимальными амплитудами. Простейший вариант наощупь руками осевые и радиальные колебания отдельных звеньев по принципу больше-меньше. Далее экспериментально исследуем систему, навешивая на звенья с максимальными амплитудами дополнительные грузы или демпферы(например, кольцо резины прямоугольного сечения вокруг трубопровода, прижатое бугелем, но чтобы было проскальзывание, а бугель соединить с днищем контейнера или чем то подобным), в конечном итоге и то и другое. Вместо наощупь,можно попробовать датчики замеряющие частоту и амплитуду.Можно индикаторы или датчики перемещений(но для них нужна измерительная база(в трех точках или четырех на днище контейнера уложить листы резины, сверху груз - стальную плиту, на плитах уложить швеллеры, на них индикаторные стойки с индикаторами). Есть и другие варианты, все исходя из того что есть под рукой. |
|||
![]() |
|
||||
инженер Регистрация: 03.12.2012
москва
Сообщений: 628
|
Виброизоляторы подбираются фирмой изготовителем(поставщиком) из условия нулевых масс или усилий на газоходах,трубопроводах при поставке ДВС +генератор в комплекте . ПРи поставке в контейнерном исполнении в виде дизель электростанции с сопутствующими элементами расчитывается динамика всей системы и одним регулирующим элементом(виброизоляторами под ДВС и генератором не отделаться, так как колебательных звеньев много.
|
|||
![]() |
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 19,392
|
Кстати, даже через виброгасящие пружинки всё равно вибрация переходит на конструкцию. Только может быть с опозданием, с другой амплитудой, может быть что-то в графике а-t пики растягиваются по t и уменьшается ускорение...
Но тем не менее сила не исчезает, а просто уменьшается. Можно подобрать другие вибропружинки или добавить свои по низу = изменить закон воздействия динамической нагрузки от ДВС. Глупо изменять контейнер ради динамики оборудования. Завтра поставят другой двигатель и снова резонанс. Надо сделать методику, желательно опытную/экспериментальную "как этого избежать". А второй путь (кроме как менять контейнер) - изменение закона приложения нагрузки. Можно всё рассчитать в МКЭ программах. Строителям это максимум день работы. Только ведь неточности всё равно будут у расчёта. Расчёт будет с упрощениями и покажет частоту с погрешностью. Расчёт получше будет более трудоёмким. Да там можно годами каркас моделировать. С нужной погрешностью расчёт займёт неделю, наверное (сам не делал, подозреваю). Можно, но зачем такой геморрой, когда есть завод и на нём, наверняка, приборы для определения частот колебаний ? Понатыкали приборов везде, включили, выключили = частота резонанса известна с погрешностью приборов. Изменили пружинку и не надо перерасчёт в МКЭ делать. Одни бонусы...
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.10.2011
Сообщений: 995
|
Цитата:
Исходя из моего опыта, самоделкины, гордо себя называемые ПЭКЕДЖЕРЫ, сэкономили на спичках и поставили "левые" виброопоры. Второй вариант-опоры не отрегулированы и чтобы из отладить, необходимо разобрать несколько трубопроводов (скорее всего), поддомкратить дважды ДГ, залезть между стенкой контейнера и ДГ и устранить неисправность. Работы может быть на несколько дней. Или нанять вибролабораторию и тихом офисе искать решение проблемы с помощью офисной техники. ----- добавлено через ~3 ч. ----- Коллеги, Хотел бы извинится за то, что вчера посмотрел чертеж невооруженным глазом. Если вы посмотрите чертеж еще раз, прошу запомнить, так делать нельзя. Регулируемые виброопоры , о которых я писал дважды,устанавливают между рамой ДГ и фундаментом\контейнером. Указанные на чертеже виброизоляторы(между двигателем и рамой)- это стандартная (но не всегда достаточная) комплектация производителя. Катерпиллар рекомендует устанавливать на регулируемые виброопоры, Енбахер на вибропрокладки. Но без них нельзя работать. Как правило изготовитель\дилер не предлагает к продаже виброопоры (хотя у него они есть), потому что на Западе достаточное количество производителей\продавцов этих виброопор и они дешевле чем у дилера. |
|||
![]() |
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,332
|
Если вибрация идет через воздух, то поставьте изолирующие экраны - переносные рамы с повешеным листом пенорезины, войлока... В придачу, это не требует особых усилий, коли все уже построено - размотать рулон и навесть его за трубы вдоль стен изнутри. Если поможет, то подумать о стационарном или переносном исполнении цивилизованом
![]() |
|||
![]() |
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 19,392
|
Надо посмотреть установочный чертёж производителя. Может он и не предусматривал вибропружинки ниже рамы.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
![]() |
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 19,392
|
TVN, просто вспоминаю, как в юности поставил раму грохота или дробилки на ж.б. фундамент без пружинок между ними.
И сейчас уже не помню ошибка это или так было верно. ![]()
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
![]() |
|
||||
инженер Регистрация: 03.12.2012
москва
Сообщений: 628
|
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.10.2011
Сообщений: 995
|
Ошибки не было, в Советские годы я видел виброопоры только для небольших вентиляторов, устанавливаемых на чердаках промзданий, для мельниц и т.д. виброопор не было, а вибрацию гасили с помощью массы фундаментов и солидных анкерных болтов. Виброизоляторы стали активно использовать американцы в 70-е годы с целью уменьшения габаритов фундаментов , да и то не для всего оборудования.
Касательно темы форума, фундаментом для ДГ служит пол\фальшпол контейнера, т.е. стальной лист и горсть болтиков. И чтобы уйти от дальнейшего обсуждения теоретической физики, прилагаю один листик из Руководства по монтажу ДГ Катерпиллар. Виброопоры отмечены красными стрелками. И хотел бы пожелать САМОДЕЛКИНЫМ\ПЭКЕДЖЕРАМ - учите матчасть. |
|||
![]() |
|
||||
Конструктор, инженер-механик на пенсии Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953
|
|
|||
![]() |
|
||||||
конструктор (нестандартка) Регистрация: 12.12.2007
Минск
Сообщений: 1,392
|
Цитата:
Цитата:
На купленные у российской фирмы виброопоры никакой инструкции не прилагалось. Цитата:
Цитата:
![]() Цитата:
Допустим, понатыкали приборов. Включили двигатель. Замерили вибрации. А где гарантия, что это и есть частота резонанса, а не на подходе где-то? В таком случае, можно вообще ничего не измерять, а просто увеличить жесткость конструкции, например диагональными раскосами. |
|||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.10.2011
Сообщений: 995
|
Цитата:
Виброизоляторы между двигателем и рамой расчитываются, устанавливаются и в дальнейшем не регулируются заводом-изготовителем, а при достаточных компетенциях и ПЭКЕДЖЕРОМ. Этих виброизоляторов достаточно для установки ДГ на ж\б фундаменте. В случае мобильного исполнения (контейнер) установка дополнительных виброопор между рамой и полом обязательна. В случае установки ДГ в помещении- желательна, но не обязательна, в зависимости от местных условий. Именно эти виброизоляторы (между рамой и полом) подлежат предварительной регулировке. См. приложения к посту №27 и ниже. Этих дополнительных виброизоляторов у вас нет и можете пересчитывать многократно вибрацию на компе, без этих штучек она не исчезнет. P.S. Лет 10 назад работал в фирме самоделкиных, гордо называемых ПЭКЕДЖЕРАМИ, гендир знал одно слово "удешевить", такое г... выпускали, не смог долго работать-ушел. |
|||
![]() |
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 19,392
|
Я только SCAD Office (украинская, 30-60 тыс. руб., стоит у каждого второго строителя. У каждого первого стоит Лира.) знаю, а так их много.
Цитата:
Будет частота/амплитуда вибрации двигателя и, отдельно, двигателя с рамой. Вот вам второе надо в качестве нагрузки на систему. Потом будет собственная частота (скорее всего серия/ветка/много частот с разными формами колебаний) системы контейнер-двигатель с рамой. Её вы определите изменяя колебания нагрузки (двигатель всё равно запускаясь изменяет свою частоту). При резонансе резко возрастут амплитуды колебаний системы в характерных измеряемых точках (пролёты, середины колонн, я т.д.). Нарисовав график амплитуд по времени вы увидите каждую собственную частоту (или только первую, вторую...) системы контейнера+рама с двигателем. Зная собственную частоту системы можно 1) изменять упругость/жёсткость пружинок под рамой или между рамой и двигателем (этим собственная частота тоже изменится, но незначительно, видимо, т.к. это классический путь) = изменение закона колебаний рамы с двигателем = изменение частоты воздействия в сторону от собственной частоты контейнера (контейнера должна быть выше, чем воздействия) = уход от резонанса. Но этот путь всё-таки имеет ограничения, видимо. Не до бесконечности же можно это делать. И потом как оно изменится без расчёта можно только гадать. И тут может быть я ошибаюсь с тем, что частоту можно изменить. Не знаю, я пока начинающий динамик. ![]() Опасаюсь, что так можно только уменьшить амплитуду колебаний по Х на графике растянув её по времени, а сама частота изменится, но незначительно. Т. е. фиг знает. Надо пробовать ручками, т.к. считать всё равно сложнее. 2) утяжелять какой-то элемент системы = изменится собственная частота системы контейнер+рама с двигателем. 3) контейнер можно делать более жёстким/упругим = изменится собственная частота системы контейнер+рама с двигателем. 4) японцы в последнее время в небоскрёбы против сейсмики вводят специальные устройства противодействующие вибрации = антивибрация. Колебание копируется соседним устройством с противоположным законом и в сумме в системе они оба поглощаются. Будет очень дорого... 5) применить другой двигатель 6) наружной автоматизацией управлять мощностями и частотой двигателя в реальном времени. Сейчас это классическое решение в горном деле для огромных двигателей. Тоже очень дорого из-за проектирования, но дешевле всего... Естественно возможности двигателя упадут. В принципе схему можно рассчитать ручками без МКЭ, но простую учебную пружину с грузом я с помощью форума считал 1 месяц. И у нас тогда ответ не сошёлся, а считало 4 человека, на МКЭ в том числе. ![]() Крайне интересная у вас задача, вообще, для начинающего меня, но есть но. У меня не стоит СКАД дома и мне лень его ставить. Да и считать тоже очень лень. Да и хрень получится... ![]() Попробуйте без расчёта обойтись. Тут ещё есть такой нюанс, что собственная частота не имеет физического смысла для систем сложнее одномассовых. Это просто некий коэффициент. Это раз. И ещё этих собственных частот может быть много для одной системы, так как может быть много форм колебаний. В смысле колебания по оси Х, по оси Y, по оси Z, вращений 3 по осям, потом ещё и каждое колебание по оси Х может иметь несколько форм (1 сиська, 2 сиськи, 3 сиськи, ну я так понимаю, во всяком случае)... Вот здесь я пока плаваю. Не понимаю как от одного колебания может быть две формы, форма должна быть одна. Видимо тут или вероятность между ними или разное воздействие для разных форм (в разных местах, разные законы, фиг знает). То есть вас это может и не касаться, т.к. у вас нагрузка только одна и только такая.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен Последний раз редактировалось Tyhig, 10.03.2014 в 13:44. |
|||
![]() |
|
||||
инженер Регистрация: 03.12.2012
москва
Сообщений: 628
|
То же самое предлагал в посте #16. Система собрана, многозвенная. Для любителей посчитать на каком нибудь програмном комплексе придется ввести всю схему, для каждого колебательного звена: массу звена, моменты инерции по осям, жесткости по осям и демпфирующие характеристики всех компенсаторов и т.д. Вопрос : где взять и сколько времени уйдет только на эти подготовительные операции. А далее расчетным путем искать как оптимизировать систему при минимальном количестве доработок и минимальной стоимости доработок. За это время и заказчик убежит.
Небольшое дополнение : использованные демпферы рекомендуются для систем с числом оборотов более 2500 об./мин. Характеристики этих и других демпферов можно посмотреть во вложениях( к сожалению нужные для моделирования характеристики - осевая, радиальная жесткости, гистерезисная петля и т.д. прямо не указаны, можно только примерно по косвенным характеристикам расчитать). |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 08.04.2013
Сообщений: 54
|
Опорную раму надо ставить не на пол контейнера (он может выгибаться и передавать вибрации на контейнер) , а закреплять на отдельный тяжелый бетонный фундамент закрепленный в земле.
Как вариант можно объединить раму для ДВС и пол (или весь каркас) контейнера в единую жесткую пространственную конструкцию, и уже её крепить на фундамент. Последний раз редактировалось calil0k, 11.03.2014 в 05:34. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
А как вы представляете что должен выдать вам софт? частоту колебаний?
так частота колебаний большинства конструкций от 0.5 Гц (гибкая, с большими массами) до 10 Гц - легкая и очень жесткая. У вас массы на лицо, как и податливость, и частота скорее ближе к нижнему пределу чем к верхнему. Если уж на то пошло - сейчас почти любой смартфон снабжен акселерометром, стандартный чип клепаемый китайцами за полдоллара. И в гугл-маркете есть соответствующие приложения на основе FFT которые вам частоту покажут с достаточной точностью. Ну и дальше то что? если у вас мотор 2500 об/мин => 2500/60=42 Гц, это у вас будет явно далеко не первая частота, даже если и совпадет, то колебания на таких высоких частотах затухают быстро и роли не играют. У вас причина вибраций не в резонансе явно резонанс это явление резкого увеличения амплитуды колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой. но даже без совпадения вынуждающая сила таки производит воздействие и колебания будут иметь место. Если они велики - значит просто у вас гибкое звено, что что неправильно у вас. Найти то что неправильно можно просто без всего, с помощью мозка и кирзового сапога, такая задача решается человеком с тремя классами образования "от сохи", без программ и даже без сопроматов.
__________________
мой блог по некоторым вопросам Последний раз редактировалось ETCartman, 11.03.2014 в 08:35. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор (нестандартка) Регистрация: 12.12.2007
Минск
Сообщений: 1,392
|
Цитата:
Это относится к конструкциям какого рода, строительным? Так там железобетон, габариты другие. Если данный диапазон относится к стальным каркасам зданий, там тоже габариты большие. Откуда взяты приведенные вами цифры 0,5 - 10 Гц, ссылку дать можете? Это конечно сильно меняет дело, но пока я не могу быть уверен, что собственная частота нашего контейнера существенно отличается от сотен Герц. Но если собственная частота действительно много меньше частоты возбуждающей силы - то дело только в недостаточной жесткости всей конструкции, либо ее части, например днища. Плюс, может быть, недостаточный контакт конструкции и фундамента. |
|||
![]() |
|
||||
Корабел в прошлом, пенсионер в настоящем Регистрация: 15.12.2005
Владивосток
Сообщений: 299
|
Надеюсь и мой совет из опыта в судоремонте и судостроении не будет лишним.
Если у автора есть доступ к нормативной литературе в смежных отраслях (транспортное - тепловозы, тягачи и т.п.), то почему бы не посмотреть какие фундаментные рамы по конструкции, толщинам регламентируются у них. В судостроении например требования по конструкциям рам под механизмы заданы здесь "Правила классификации и постройки морских судов. Том 1. 17-е издание, 2014, Часть II корпус, Раздел 2.11 Фундаменты под механизмы и котлы". Конечно, по отношению к сухопутному, стояночному требования завышены но принципы и подходы могут оказаться полезными. |
|||
![]() |