เหตุใดปั๊มแนวตั้งขนาดใหญ่จึงเสี่ยงต่อแรงกระตุ้นและการสั่นสะเทือนแบบไดนามิก
ปั๊มแนวตั้งถูกนำมาใช้ในการใช้งานและขนาดที่หลากหลาย มันถูกใช้สำหรับของเหลวที่แตกต่างกันในบริการต่างๆ มากมาย ปั๊มแนวตั้งขนาดใหญ่สามารถใช้ได้กับบริการที่สำคัญ เช่น ปั๊มทำความเย็นขนาดใหญ่ ระบบสูบน้ำทะเลขนาดใหญ่ ระบบน้ำบาดาล/ชลประทานขนาดใหญ่ และอื่นๆ ต่อไปนี้คือแง่มุมที่ใช้งานได้จริงและปัญหาที่รายงานโดยทั่วไปของปั๊มแนวตั้งขนาดใหญ่ที่ต้องพิจารณา เช่น ปัญหาการสั่นสะเทือนและการกระตุ้นแบบไดนามิก เป็นต้น
พลวัตและการสั่นสะเทือน
ปั๊มแนวตั้งขนาดใหญ่มักมีโครงและโครงสร้างที่ยืดหยุ่นได้โดยมีความถี่กระตุ้นที่แตกต่างกัน ซึ่งอยู่ใกล้กับความถี่ธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้จึงมีความไวต่อการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์และการสั่นสะเทือนสูงระหว่างการทำงาน จำเป็นต้องมีการศึกษาการสั่นสะเทือนเชิงลึกและการตรวจสอบยืนยันสำหรับปั๊มดังกล่าว
ในปั๊มแนวตั้งจำนวนมาก ประสิทธิภาพไดนามิกและระดับการสั่นสะเทือนค่อนข้างไวต่อการเปลี่ยนแปลงของปั๊มหรือคุณลักษณะ/การทำงาน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจรวมถึงการตั้งศูนย์ สถานการณ์การทรงตัว รายละเอียดการติดตั้ง งานบำรุงรักษา ระดับของเหลว โหลด ฯลฯ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์อาจเกิดขึ้นในระหว่างสถานการณ์การทำงานที่แตกต่างจากการทำงานปกติ (กรณีการทำงานทางเลือก เช่น โหลดชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน ระดับของเหลวต่างๆ เป็นต้น) จุดสำคัญอีกประการหนึ่งคือความสามารถในการปรับสมดุลไซต์ของการประกอบโรเตอร์ของปั๊มดังกล่าว โดยปกติจำเป็นต้องใช้ ณ สถานที่ปฏิบัติงานระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง การใช้งาน หรือการบำรุงรักษา
อุปกรณ์ทดสอบของทางร้าน นี่เป็นงานที่ยาก ในทางทฤษฎี แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนบางตัวอาจถูกใช้เพื่อประเมินผลกระทบของเงื่อนไขพื้นฐานต่อลักษณะไดนามิกของเครื่องสูบแนวตั้ง อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้มักเป็นเรื่องที่ท้าทาย
นอกจากสภาพของฐานรากแล้ว การไหลผ่านท่อยังมีอิทธิพลต่อไดนามิกของการสั่นสะเทือนอีกด้วย ดังนั้น นี่อาจเป็นอีกแหล่งหนึ่งของความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างร้านค้าและไซต์ ในบางกรณีอาจมีการสั่นสะเทือนที่เกิดจากกระแส
การสั่นสะเทือนของ ท็อปไซด์
ปัญหาการสั่นสะเทือนของปั๊มแนวตั้งเกือบทั้งหมด (ยกเว้นปั๊มจุ่ม) ได้รับรายงานเป็นการสั่นสะเทือนของมอเตอร์ไฟฟ้าหรือที่ด้านบนของปั๊ม โดยไม่คำนึงถึงประเภทของการสั่นสะเทือน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากส่วนหัว (ด้านบน) และตัวขับมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนเดียวที่ผู้ปฏิบัติงานสังเกตเห็น และเนื่องจากส่วนบนของมอเตอร์ไฟฟ้ามักจะอยู่ที่ปลายสุด มันจึงแสดงแอมพลิจูดการสั่นที่ใหญ่ที่สุด การสั่นสะเทือนใต้ฐานปั๊มมักจะดึงดูดความสนใจน้อยลง บ่อยครั้งในปั๊มแนวตั้งจำนวนมาก การสั่นสะเทือนด้านล่างฐานและเหนือฐานจะแยกออกจากกันโดยการกำหนดค่าฐานแข็งหรือการจัดเรียงที่คล้ายกัน โดยปกติ การสั่นสะเทือนสูงสุดจะอยู่ที่ด้านบนของตัวขับมอเตอร์ไฟฟ้า โดยมีแอมพลิจูดลดลงที่ฐานมอเตอร์ไฟฟ้า บางครั้งท่อระบายจะสั่นมากกว่าปั๊ม
บันทึกการสั่นสะเทือนเมื่อปิดเครื่อง &แอมป์; เริ่มต้น
การสังเกตที่ดีเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในกรณีที่มีการวัดการสั่นสะเทือนสูงคือการทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าช้าลงหรือบันทึกข้อมูลระหว่างการปิดเครื่อง และสังเกตว่าสิ่งนี้เปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนอย่างไร หากการสั่นสะเทือนค่อยๆ ลดลง แสดงว่ามีสาเหตุมาจากความไม่สมดุล การไม่ตรงแนว การงอของเพลา หรือสิ่งที่คล้ายกัน หากการสั่นสะเทือนลดลงทันทีเมื่อไฟฟ้าดับ สาเหตุมักมาจากความไม่สมดุลทางไฟฟ้าในมอเตอร์ไฟฟ้า หากการสั่นสะเทือนหายไปโดยมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วเพียงเล็กน้อย สาเหตุน่าจะมาจากปัญหาการสั่นพ้อง เมื่อเครื่องสูบน้ำทำงานช้าลง สาเหตุคือผ่านความถี่เรโซแนนซ์ ข้อมูลที่คล้ายกันอาจถูกดึงออกมาจากการสั่นสะเทือนเมื่อเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม กรณีที่ปิดเครื่องมักจะมีประโยชน์มากกว่า ขอแนะนำให้วิเคราะห์ข้อมูลจากทั้งการปิดระบบและการเริ่มต้นระบบ
เมื่อปั๊มปิดลง ควรหมุนเพลาด้วยมือเพื่อดูพฤติกรรม หากหมุนได้ยาก สาเหตุอาจเกิดจากการไม่ตรงแนว ไม่พอดี หรือเพลางอ อย่างไรก็ตาม เพลาที่หมุนได้ง่ายไม่สามารถขจัดสาเหตุเหล่านี้ได้ เนื่องจากเพลาขนาดเล็กและยืดหยุ่นสามารถโค้งงอได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องรับน้ำหนักบนตลับลูกปืน
แบบจำลอง/การวิเคราะห์ที่ไม่ถูกต้องและเรียบง่ายเกินไป
แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ (FE) ที่แม่นยำถูกสร้างขึ้นพร้อมรายละเอียดที่จำเป็นทั้งหมด การประกอบชามและรายละเอียดการวางท่อคอลัมน์ทั้งหมดถูกจำลองขึ้น รวมถึงของเหลวในและรอบ ๆ ท่อ ชุดสไปเดอร์แบริ่ง เพลาเส้นพร้อมข้อต่อ ฯลฯ
การวิเคราะห์โมดอลของ FE แสดงให้เห็นว่ามีการสั่นพ้องสำหรับโหมดการดัดโค้งแรกของเพลา กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความถี่ตามธรรมชาติของโหมดการดัดงอแรกของแกนเส้นตรงถูกคาดการณ์ว่าจะใกล้เคียงกับความถี่ในการทำงานของปั๊มพอดี ความถี่ธรรมชาตินี้ต่ำกว่าค่าที่ผู้ผลิตคาดการณ์ไว้ เหตุผลก็คือการรองรับที่ยืดหยุ่นให้กับเพลาโดยการวางท่อแบบเสายาว ผู้ผลิตให้การศึกษาแบบไดนามิก แต่เนื่องจากแบบจำลองที่สร้างขึ้นโดยผู้ผลิตนั้นง่ายกว่า ไม่ถูกต้อง และแข็งกว่าความเป็นจริง ความถี่ธรรมชาติที่แสดงไว้จึงสูงขึ้น และไม่แสดงการสะท้อนใดๆ ไม่สามารถคาดการณ์ปัญหานี้ได้หากไม่ได้รวมความยืดหยุ่นของการวางท่อฐานและคอลัมน์ไว้ในแบบจำลองที่แม่นยำ