چرا موتورهای عمودی بیشتر از موتورهای افقی در معرض لرزش و صدا هستند؟

بلبرینگ های تماس زاویه ای تک ردیفی به طور خاص برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده اند و به آنها اجازه می دهد تا نیروهای محوری قابل توجهی را در یک جهت تحمل کنند. در موتورهای عمودی، این یاتاقان‌ها معمولاً در انتهای غیر شفتی برای کنترل نیروهای محوری که بیش از ظرفیت بار بلبرینگ‌های شیار عمیق هستند، استفاده می‌شوند. ابعاد آنها با یاتاقان‌های شعاعی تک ردیفی مورد استفاده در موتور سازگار است و از مشکلات احتمالی در طراحی مجدد طراحی جلوگیری می‌کند.

استفاده از بلبرینگ های تماس زاویه ای در موتورهای عمودی به آنها اجازه می دهد تا نیروهای محوری قابل توجهی را تحمل کنند و موقعیت متعادلی بین روتور و استاتور حفظ کنند. در چنین کاربردهایی، این بلبرینگ ها معمولاً به صورت جفت نصب می شوند تا نیازهای عملیاتی مختلف را برآورده کنند. با قرار دادن استراتژیک یاتاقان ها، می توان نیروی محوری را برای متعادل کردن وزن روتور موتور اعمال کرد و در نتیجه یک موقعیت نسبی محوری پایدار بین روتور و استاتور ایجاد کرد.

هر دو پیکربندی پشتیبانی و تعلیق بلبرینگ های تماس زاویه ای چالش های خاص خود را در طول کارکرد موتور نشان می دهند. به طور خاص، هر حرکت محوری یا لرزش ممکن است باعث عملکرد ناپایدار و نویز شود. علاوه بر تطبیق ابعاد محوری، پس از اعمال نیرو، مراکز مغناطیسی استاتور و روتور به طور خود به خود تحت تأثیر نیروی الکترومغناطیسی در یک راستا قرار می گیرند.

وقتی صحبت از انتخاب پیکربندی بلبرینگ موتور می شود، اقدامات متعددی را می توان انجام داد. اینها شامل استفاده از بلبرینگ های تماس زاویه ای جفت شده برای کنترل موثر جابجایی محوری، استفاده از طراحی سه یاتاقان برای بهبود پایداری و اجرای پیش جابجایی کافی بین استاتور و روتور است. با این حال، توجه به این نکته ضروری است که مقدار پیش جابجایی باید در محدوده قابل قبول کنترل شود تا از اثرات نامطلوب جلوگیری شود. علاوه بر این، در هنگام ذخیره سازی، حمل و نقل و آزمایش موتورهای عمودی، دستگاه باید در وضعیت عمودی صحیح نگهداری شود تا از آسیب دیدن یاتاقان ها به دلیل قرار گرفتن نامناسب در معرض نیروهای خارجی جلوگیری شود.

دامنه ارتعاش در بالای موتور حداکثر است و به تدریج با یک الگوی جهت مشخص به سمت پایین کاهش می یابد. در طول آزمایش موتور خشک، زمانی که موتور به محفظه پشتیبانی متصل است اما به روتور پمپ متصل نیست، فرکانس ارتعاش غالب همان سرعت چرخش است. با این حال، پس از اتصال موتور به روتور پمپ، فرکانس غالب ممکن است تا 2 برابر تغییر کند.

لرزش موتور به تدریج با ارتفاع کاهش می یابد و ویژگی های جهت را نشان می دهد. فرکانس ارتعاش ممکن است پس از اتصال موتور به پمپ به طور قابل توجهی تغییر کند. به عنوان مثال، مشکلات ارتعاش موتور می تواند ناشی از چندین عامل باشد: لرزش بیش از حد در هنگام راه اندازی اولیه، پس از تعویض یا تعمیر موتور، یا لرزش مداوم با وجود خاموش شدن روتور پمپ در حین کار.

ارتعاش موتور می تواند از چندین منبع، از جمله خود موتور، سیلندر پشتیبانی، محفظه پمپ و خطوط ورودی/دوز باشد.

لرزش موتور می تواند ناشی از عوامل داخلی مختلفی باشد. دقت بالانس ناکافی یک مشکل حیاتی است، به ویژه در سیستم های سیلندر پشتیبانی همراه با موتور که در آن سفتی کلی کم است. حتی یک عدم تعادل جزئی می تواند باعث لرزش قابل توجه موتور شود. با این حال، کاهش عدم تعادل اغلب در کاهش ارتعاش موثر است. علاوه بر این، نصب نادرست بلبرینگ اغلب به لرزش موتور کمک می کند. به عنوان مثال، هنگامی که یاتاقان بالایی بار را حمل می کند و یاتاقان پایینی پشتیبانی و جهت را فراهم می کند، روتور معلق می ماند. این توضیح می دهد که چرا یاتاقان بالایی اغلب اولین چیزی است که خراب می شود. بررسی توزیع بار هر دو بلبرینگ می تواند از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری کند.

سفتی ناکافی سازه تکیه گاه می تواند باعث ایجاد مشکلات ارتعاشی شود. هنگامی که یک موتور به یک ساختار پشتیبانی متصل می شود، محدودیت های سختی ذاتی آن به تدریج آشکار می شود. برای تعیین اینکه آیا مشکل - در موتور است یا ساختار پشتیبانی، آزمایش‌های جداگانه‌ای را می‌توان بر روی یک میز آزمایش انجام داد: یکی با موتور به تنهایی، و دیگری با موتور و ساختار پشتیبانی با هم. در عین حال می توان با تقویت ساپورت و به کارگیری تکنیک های تعدیل تاثیر را کاهش داد.

رزونانس ساختاری در برخی از موتورها می تواند به طور قابل توجهی بر سطح ارتعاش تأثیر بگذارد. آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که فرکانس‌های تشدید می‌توانند بر عملکرد در محدوده ± 160 دور در دقیقه تأثیر بگذارند و گاهی اوقات به طور مستقیم بر سرعت نامی تأثیر می‌گذارند. در چنین مواردی، بررسی تجربی و بهبود دقت موتور برای کاهش ارتعاش ضروری است. رزونانس ساختاری می تواند تأثیر قابل توجهی بر لرزش موتور داشته باشد. تایید تجربی و بهبود دقت موتور برای کاهش این اثر مورد نیاز است.

هنگام حل مشکلات ارتعاش، لازم است به طور همه جانبه عوامل مختلف در نظر گرفته شود و اقدامات هدفمند انجام شود. اینها ممکن است شامل بهبود دقت تعادل، اطمینان از هم ترازی عمودی کلی، تنظیم فاصله یاتاقان، افزودن تکیه گاه های موقت، و طراحی مجدد ساختار پشتیبانی درام باشد. هنگام اجرای اقدامات پشتیبانی موقت، لازم است اطمینان حاصل شود که نقاط تکیه گاه در بالای موتور قرار دارند و نیروی تکیه گاه متناسب با آن تنظیم می شود تا کاهش قابل توجهی در ارتعاش حاصل شود.