خلاصه
سر و صدا و لرزش بیش از حد از
شیرهای چرخشی پودریمشکلات جدی در کارخانه های صنعتی ایجاد می کند. فراتر از نقض مقررات صدای شغلی، ارتعاش باعث تسریع سایش یاتاقان ها، شل شدن اتصالات پیچ و مهره شده و می تواند باعث خرابی سازه های نگهدارنده شود. این مقاله دلایل ریشهای نویز و لرزش شیر دوار را توضیح میدهد و راهحلهای مهندسی اثباتشده از جمله تعادل دینامیکی، کوپلینگهای انعطافپذیر، پایههای انعطافپذیر، و محفظههای صوتی را برای بازگرداندن عملکرد بیصدا و پایدار ارائه میدهد.
نویز و ارتعاش در الف
شیر دوار پودریاز چندین منبع مکانیکی و آیرودینامیکی سرچشمه می گیرد. درک هر منبع اولین گام به سوی کنترل موثر است.
عدم تعادل مکانیکی شایع ترین علت است. مجموعه روتور، متشکل از شفت و پره ها، باید به صورت دینامیکی با ISO 1940 G6.3 یا بهتر متعادل شود. اگر مرکز جرم با محور چرخش هماهنگ نباشد، نیروی گریز از مرکز یک عدم تعادل چرخشی ایجاد می کند که کل شیر را در فرکانس سرعت در حال حرکت تکان می دهد. حتی عدم تعادل جزئی چند گرمی در حاشیه روتور ارتعاش قابل توجهی را در سرعت های معمولی 20 تا 40 دور در دقیقه ایجاد می کند.
ضربان آئرودینامیکی زمانی رخ می دهد که حفره های هوا با چرخش روتور فشرده و منبسط شوند. هر پره ای که از درگاه های ورودی و خروجی عبور می کند، یک پالس فشار ایجاد می کند. این پالسها محفظه شیر و لولههای متصل را تحریک میکنند و یک صدای اهنگی ایجاد میکنند که اغلب در محدوده 50 تا 200 هرتز قرار میگیرد. در افت فشار بالا از طریق دریچه ها، این ضربان به ویژه مشخص می شود.
صدای ضربه زمانی ایجاد می شود که ذرات ساینده یا نامنظم به پره های روتور یا دیواره محفظه برخورد کنند. مواد سخت مانند مواد معدنی، پودرهای فلزی، یا گلولههای پلاستیکی صدای تق تق یا صدای تق تق ایجاد میکنند. اگر نوک روتور فاصله بیش از حد داشته باشد، پره ها به جریان مواد ورودی برخورد می کنند و به صدای ضربه می افزایند.
تشدید ساختاری این ارتعاشات را تقویت می کند. هنگامی که فرکانس طبیعی ساختار پشتیبانی سوپاپ با فرکانس تحریک از روتور مطابقت دارد، رزونانس رخ می دهد. دامنه ارتعاش چند برابر می شود، گاهی اوقات ضریب ده یا بیشتر. به همین دلیل است که دریچه ای که به آرامی روی یک میز آزمایش کار می کند ممکن است هنگام نصب روی یک پلت فرم سبک وزن به شدت لرزش کند.
در نهایت، صدای گیربکس به سطح کلی صدا کمک می کند. چرخ دندههای فرسوده، کوپلینگهای نامناسب یا روتورهای موتور نامتعادل، صدای نالهای با فرکانس بالا ایجاد میکنند که به صدای مکانیکی و آیرودینامیکی خود سوپاپ میافزاید.
چرا کنترل نویز و لرزش مهم است؟
لرزش و سر و صدای کنترل نشده بیشتر از مزاحمت است. آنها خرابی های آبشاری را در سراسر سیستم جابجایی پودر ایجاد می کنند.
یاتاقان شتاب و سایش مهر و موم
ارتعاش باعث ایجاد بارهای نوسانی بر یاتاقان ها می شود که از حد طراحی آنها فراتر می رود. عناصر غلتان به مسیرهای مسابقه می کوبند و باعث پوسته شدن و برین شدن زودرس می شوند. درزگیرهای شفت، به ویژه آب بند های لبه، هنگامی که شفت به صورت جانبی نوسان می کند، نیروی آب بندی خود را از دست می دهند. هنگامی که مهر و موم از کار می افتد، پودر وارد حفره یاتاقان می شود که منجر به تخریب سریع می شود. دریچه ای که باید پنج سال دوام بیاورد ممکن است در شش ماه تحت ارتعاش شدید از کار بیفتد.
شل شدن اتصالات پیچ و مهره ای
لرزش باعث میشود که بستها از طریق فرآیندی به نام فرتینگ شل شوند. پیچهای پایه، پیچهای فلنج و پیچهای کوپلینگ محرک به تدریج شل میشوند. این باعث ایجاد شکاف هایی می شود که امکان حرکت حتی بیشتر را فراهم می کند و باعث تسریع سایش روی سوراخ های پیچ می شود. در موارد شدید، یک سوپاپ می تواند به معنای واقعی کلمه خود را از محل نصب خود تکان دهد.
خستگی و ترک خوردگی ساختاری
چرخه های تنش ارتعاشی مکرر باعث خستگی فلز در محفظه شیر، براکت های نگهدارنده و لوله های اتصال می شود. ترک های مویی از اتصالات جوش داده شده یا گوشه های تیز شروع می شوند و در طول زمان منتشر می شوند. شکستگی فاجعه بار می تواند بدون هشدار اتفاق بیفتد، دریچه را رها کند و باعث آسیب جانبی گسترده شود.
نقض قرار گرفتن در معرض نویز شغلی
بیشتر حوزههای قضایی صنعتی قرار گرفتن در معرض نویز مداوم را به 85 دسی بل در یک شیفت هشت ساعته محدود میکنند. یک شیر دوار ضعیف در یک اتاق با دیواره سخت می تواند به راحتی از 90 دسی بل در فاصله یک متری فراتر رود. فراتر از جریمه های نظارتی، سر و صدای بیش از حد باعث کاهش شنوایی، افزایش استرس و کاهش تمرکز در بین اپراتورها می شود که منجر به تصادفات و خطاها می شود.
تخریب محصول
در کاربردهای غذایی، دارویی و شیمیایی خاص، ارتعاش می تواند ذرات ظریف را شکسته یا باعث ساییدگی ناخواسته شود. این امر توزیع اندازه ذرات را تغییر می دهد و بر کیفیت محصول، سرعت انحلال و عملکرد پردازش پایین دست تأثیر می گذارد.
نحوه کاهش نویز و کنترل لرزش
راه حل های موثر به منبع مشکل، مسیر انتقال یا هر دو می پردازند. رویکرد لایه ای بهترین نتایج را ارائه می دهد.
تعادل دینامیکی روتور
هر روتور باید پس از ماشینکاری نهایی و قبل از مونتاژ بالانس شود. روتور روی یک ماشین متعادل کننده نصب شده است که آن را می چرخاند و مکان و میزان عدم تعادل را تشخیص می دهد. وزنهای اصلاحی اضافه میشوند یا مواد با حفاری حذف میشوند تا عدم تعادل در حد تحمل باشد. برای سرویس ساینده، تعادل باید پس از هر تعمیر جوش یا تعویض نوک دوباره بررسی شود. روتوری که به درستی متعادل شده باشد، نیروی تحریک مکانیکی اولیه را حذف می کند.
پایه های ارتجاعی و پدهای جداسازی
نصب شیر بر روی پدهای جداسازی نئوپرن یا پایه های فنری مسیر انتقال ارتعاش به سازه نگهدارنده را می شکند. فرکانس طبیعی مانت باید حداقل 25 درصد کمتر از فرکانس تحریک باشد. برای روتوری که با سرعت 30 دور در دقیقه کار می کند، فرکانس تحریک 0.5 هرتز است که به پایه های بسیار نرم نیاز دارد. در عمل، ترکیبی از لاستیک در لایه های برشی و میرایی لایه محدود برای اکثر تاسیسات به خوبی کار می کند.
کوپلینگ ها و درایوهای انعطاف پذیر
کوپلینگ های صلب، ناهماهنگی محور را مستقیماً به ارتعاش منتقل می کنند. ارتقاء به یک کوپلینگ انعطافپذیر پیچشی مانند کوپلینگ لاستیک یا کوپلینگ شبکه، ناهماهنگی جزئی را در بر میگیرد و پالسهای پیچشی گیربکس را کاهش میدهد. برای درایوهای زنجیره ای، کشش مناسب و کشش های خودکار از ضربه زدن و عملکرد وتر که لرزش را تحریک می کند، جلوگیری می کند.
محفظه های صوتی و عقب افتادگی
بسته شدن محفظه سوپاپ با تاخیر صوتی، صدای هوا را 10 تا 15 دسی بل کاهش می دهد. لگینگ از یک لایه جرمی متراکم مانند وینیل بارگذاری شده تشکیل شده است که بین لایههای فوم جداکننده قرار گرفته است. برای راحتی اپراتور، یک محفظه صوتی قابل جابجایی می تواند در اطراف شیر ساخته شود که درهای دسترسی را برای تعمیر و نگهداری در خود جای دهد. محفظه باید دارای تهویه باشد تا از تجمع گرما در اطراف درایو جلوگیری شود.
ارتقاء آویز لوله
ارتعاش منتقل شده به لوله های متصل، سر و صدایی را در سراسر نیروگاه ایجاد می کند. تعویض آویزهای لوله سفت با آویزهای فنری یا تکیه گاه های جدا شده لاستیکی از انتقال ساختاری جلوگیری می کند. دم انبساط نصب شده در نزدیکی خروجی شیر، ضربان باقیمانده را قبل از رسیدن به لوله کشی سخت جذب می کند.
تنظیم فرکانس عبور پره
زمزمه تونال ناشی از عبور پره را می توان با تغییر هندسه پورت کاهش داد. پخ زدن لبه های ورودی و خروجی باعث کاهش وضوح پالس فشار با عبور هر پره می شود. در برخی طرحها، روتورهای مارپیچ یا پرههای کج، پالس را در طول زمان پخش میکنند و دامنه پیک را کاهش میدهند و فرکانس را از تشدید ساختاری دور میکنند.
مثال کاربردی
یک کارخانه فرآوری مواد معدنی در استرالیا گزارش داد که شیرهای چرخشی DN300 آنها 96 دسی بل در ایستگاه اپراتور تولید می کنند که از حد مجاز 85 دسی بل فراتر رفته است. سطح ارتعاش 7 میلی متر در ثانیه روی محفظه اندازه گیری شد که هر چهار ماه یک بار باعث خرابی یاتاقان ها می شد. دوبریتز روتورها را با استاندارد تعادل ISO 1940 G2.5 بازسازی کرد، پایههای عایق نئوپرن را در زیر پایههای سوپاپ نصب کرد و یک جفت لاستیک انعطافپذیر بین موتور و شفت روتور اضافه کرد. اندازهگیریهای پس از نصب نشان داد که لرزش به 1.8 میلیمتر در ثانیه کاهش یافته و نویز به 79 دسیبل کاهش یافته است که باعث میشود کارخانه با مقررات ایمنی شغلی مطابقت کامل داشته باشد. عمر بلبرینگ متعاقباً به بیش از سه سال افزایش یافت.
سوالات متداول
سطح ارتعاش قابل قبول برای شیر دوار چقدر است
به طور کلی، سرعت ارتعاش زیر 2.8 میلی متر در ثانیه RMS برای شیرهای چرخشی صنعتی خوب در نظر گرفته می شود. سطوح بالاتر از 4.5 میلی متر در ثانیه نشان دهنده یک مشکل در حال توسعه است که نیاز به بررسی دارد.
آیا می توانم روتور را در جای خود بدون برداشتن آن متعادل کنم؟
بالانس میدانی با استفاده از تجهیزات متعادل کننده قابل حمل امکان پذیر است، اما دقت کمتری نسبت به بالانس فروشگاهی دارد. برداشتن روتور برای تعادل دو صفحه مناسب در دستگاه کالیبراسیون نتایج عالی ارائه می دهد.
آیا پایههای ارتجاعی روی تراز تأثیر میگذارند؟
بله. پایههای نرم امکان حرکت را فراهم میکنند، بنابراین لولهکشی باید جابجاییهای جزئی را داشته باشد. اتصالات انعطاف پذیر بین فلنج های شیر و لوله های ثابت هنگام استفاده از پایه های ایزوله ضروری هستند.
آیا تاخیر صوتی باعث گرم شدن بیش از حد می شود
اگر عقب ماندگی روی گیربکس یا بدنه یاتاقان اعمال شود، می تواند گرما را به دام بیندازد. عقب افتادگی باید فقط روی محفظه سوپاپ اعمال شود و باید شامل مقررات تهویه برای اجزای محرک محصور شود.
آیا دوبریتز روتورهای متعادل را به صورت استاندارد ارائه می دهد؟
بله. هر روتور Doebritz به صورت دینامیکی با حداقل ISO 1940 G6.3 متعادل است. برای کاربردهای با سرعت بالا یا دقیق، تعادل G2.5 در صورت درخواست در دسترس است.
نتیجه گیری
سر و صدا و لرزش در
شیرهای چرخشی پودریعلائمی از مشکلات مکانیکی اساسی هستند که در صورت نادیده گرفتن آنها در نهایت باعث خرابی تجهیزات می شوند. تعادل پویا، جداسازی انعطافپذیر، کوپلینگهای انعطافپذیر و درمان صوتی با هم برای از بین بردن این مشکلات در منبع کار میکنند. یک سوپاپ آرام و پایدار نه تنها برای اپراتورها ایمن تر است، بلکه به میزان قابل توجهی دوام می آورد و به نگهداری کمتری نیاز دارد.
عملکرد بی صدا و پایدار را به سیستم انتقال پودر خود بازگردانید. برای درخواست تجزیه و تحلیل ارتعاش، بحث در مورد گزینه های تعادل پویا، یا دریافت قیمت برای فیدر قفل هوای چرخشی با لرزش کم که برای عملکرد صاف و بی صدا طراحی شده است، امروز با شرکت Doebritz Shanghai تماس بگیرید.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!