Ventilatoare şi suflante
Cele mai multe ventilatoare sunt fie de tip elice, cu debit axial, fie sunt centrifugale. Ventilatoarele, mai ales atunci când vehiculează fluide (aer sau gaz) încărcate cu particule solide (impurităţi), sunt predispuse la acumularea inegală de detritus pe palete. Acest lucru conduce la dezechilibrul rotoric şi ar trebui corectat imediat ce este diagnosticat. Dacă oricare dintre palete se deformează, se crapă sau se rupe, atunci amplitudinea vârfului de la frecvenţa proprie paletelor va creşte ca amplitudine, şi când este vorba despre mai multe palete, apar benzi laterale la 1× în jurul frecvenţei proprii a paletelor.
Ventilator axial cu 6 palete
La ventilatoare centrifugale o problemă comună ar fi viteza variabilă de admisie a aerului, ceea ce conduce la creşterea nivelului de vibraţie a paletelor la frecvenţa proprie paletelor. Dacă ventilatorul este montat în consolă şi este dezechilibrat, atunci apar vibraţii mari atât pe direcţie axială, cât şi pe direcţie radială la 1×. Paletele defecte pot provoca, de asemenea, benzi laterale 1×, în jurul frecvenţei proprii paletelor.
Dezalinierile şi alte defecte iniţiale de instalare trebuie desigur rezolvate. Problemele care pot apărea cel mai adesea, se reduc astfel la dezechilibre datorate eroziunii paletelor sau depunerilor de pe acestea. Corectarea dezechilibrului se poate face chiar şi la faţa locului, cu ajutorul unui analizor de vibraţii. După ce aţi echilibrat pentru prima dată un ventilator sau o suflantă şi aţi înregistrat datele, următoarele echilibrări vor dura mult mai puţin. Analiza de vibraţii şi corectarea defectelor mecanice vor reduce şi nivelul de zgomot. Oricum, zgomotele inerente, datorate funcţionării şi designului utilajului, ar putea să ceară izolarea utilajului cu adaosuri speciale sau cu materiale absorbante.
Turbulenţele de curgere apar adesea la suflante datorită variaţiilor de presiune sau vitezei aerului vehiculat. La ventilatoare, configuraţia constructivă la admisie poate deveni o sursă de excitaţie de joasă frecvenţă. Întreruperile de curgere cauzează turbulenţe care generează vibraţii aleatoare, de joasă frecvenţă, tipic în domeniul 20÷2000 CPM.
Turbulenţe de curgere
Aşa-zisul stand rotativ este fenomenul de vibraţii induse datorate curgerii, care apare la compresoare şi la ventilatoare. Standul rotativ este o separare a volumului de fluid vehiculat, datorită paletelor rotorului sau unor condiţii improprii de curgere. Această stare apare ca vârf la o frecvenţă subsincronă joasă în spectrul de vibraţie (între 8 şi 40%, dar poate fi şi 80% din turaţia de lucru). Standul rotativ depinde direct de condiţiile de lucru. În mod normal, corectarea fluxului de curgere face acest fenomen să dispară.
Fluctuaţiile de presiune produse cu această ocazie determină vibraţii mari ale arborelui, pentru că şocurile de presiune se răsfrâng asupra rotorului. Aceste şocuri produc zgomote şi vibraţii într-un domeniu larg de frecvenţă, ceea ce excită frecvenţe de rezonanţă în conducte şi în componentele acestora. Vârtejurile produc o energie de excitaţie în jurul unei frecvenţe determinate cu următoarea formulă:
f = 
unde
f = frecvenţa proprie turbionului de fluid (Hz),
Sn = numărul Strouhl (adimensional, între 0,2 şi 0,5)
D = diametrul caracteristic obstrucţiei.
Probleme comune ale VENTILATOARELOR ŞI SUFLANTELOR
|
DEFECT
|
CARACTERISTICILE VIBRAŢIILOR
|
OBSERVAŢII
| ||
|
AMPLITUDINE
|
FRECVENŢĂ
|
FAZĂ
| ||
|
*Dezechilibru
|
Proporţională cu dezechilibrul (pe direcţie radială)
|
1x RPM
|
Stabilă
|
Este cea mai uzuală problemă de vibraţii. Se corectează prin echilibrarea pieselor rotative înainte de asamblare. Se verifică dezechilibrul remanent după asamblare.
|
|
* Dezaliniere a cuplajelor sau a lagărelor.
* Arbore cu săgeată
|
Mare pe direcţie axială. Este 50% sau mai mult din vibraţia radială.
|
De obicei
1x RPM
Uneori
2 x RPM şi
3 x RPM
|
Stabilă, pe fundamentală şi/ sau armonica întâi sau a doua
|
Cel mai uşor se determină când vibraţia axială este mare.
|
|
* Lagăre de rostogolire defecte
|
Instabilă – faceţi măsurători de turaţie şi stare de funcţionare a rulmentului
|
Multiplu mare de turaţie
|
Instabilă
|
Lagărul defect este adesea cel mai apropiat de punctul de vibraţie de înaltă frecvenţă.
|
|
* Jocuri mecanice
|
Mare cel mai adesea pe direcţie verticală
|
2 x RPM
|
Uşor neregulată, instabilă, poziţionată pe fundamentală sau pe armonica întâi
|
Însoţite adesea de dezechilibru şi de dezaliniere.
|
|
*Curele de antrenare defecte
|
Oarecare sau pulsatorie
|
1, 2, 3, 4 x RPM a curelelor
|
De obicei instabilă, poziţionată pe armonicile 1,2,3,4
|
Curelele defecte se determină cel mai bine cu lampa stroboscopică. Verificaţi dacă este cureaua defectă sau roata de transmisie.
|
|
*Forţe aerodinamice
|
Valorile axiale pot fi mai mari decât de obicei
|
1x RPM sau multiplu de palete de ventilator sau de rotor
|
Staţionară, dacă o singură paletă este defectă
|
Se dezvoltă de obicei atunci când paletele sunt deteriorate sau nu mai sunt pe poziţie. Se foloseşte analiza de zgomot pentru frecvenţe înalte.
|