اصلاح و بهبود ارتعاشات فن‌های هوایی با افزایش سختی و تغییر فرکانس‌های طبیعی سازه

محورهای موضوعی : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی

عرفان میرشکاری ¹ , بهمن پورمحمد ²

1 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز
2 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

تاریخ دریافت : 1401/06/28 تاریخ پذیرش : 1401/08/21 تاریخ انتشار : 1401/09/01

کلید واژه: آنالیز تغییر شکل, فرکانس یک برابر دور, فن هوایی, فرکانس های طبیعی, آنالیز مودال حین کارکرد,

چکیده مقاله :

در این تحقیق به بررسی علل ارتعاشات بیش از حد مجاز فن های هوایی سیستم خنک کننده کمپرسورهای تزریق گاز ی پرداخته شد. با بررسی طیف ارتعاشی سازه مشخص گردید، فرکانس غالب مربوط به یک برابر دور الکتروموتور می باشد و با بررسی عوامل ایجاد کننده آن، عامل اصلی ارتعاشات، نزدیک بودن فرکانس طبیعی به فرکانس یک برابر دور الکتروموتور شناسایی شد. بیشترین مقدار ارتعاشات بر اساس سوابق اندازه گیری مربوط به فن C به میزان mm/s RMS 96/36 بود. سپس با استفاده از اندازه گیری ارتعاشات سازه و انجام آنالیز تغییر شکل و مودال حین کارکرد و استفاده از نرم افزارهای مربوطه فرکانس های طبیعی سازه استخراج گردید و با استفاده از نرم افزار و روش اجزاء محدود، مدل هندسی سازه فن ترسیم و نزدیکترین مدل به شرایط واقعی شبیه سازی گردید. با مقایسه فرکانس های طبیعی سازه در مدلسازی هندسی و روش تجربی از صحت مدلسازی اطمینان حاصل گردید. به منظور اصلاح سازه و کاهش ارتعاشات، کم هزینه ترین روش اصلاح با افزایش سختی سازه از طریق جوشکاری بخشی از سازه در مدل نرم افزاری اعمال و با توجه به مثبت بودن نتایج، اصلاحات مد نظر بصورت عملی بر روی سازه فن های هوایی اعمال گردید. اصلاحیه عملی منجر به تغییر دومین فرکانس طبیعی از 53/24 هرتز به 22/28 هرتز و ایجاد فاصله مطمئن از فرکانس تحریک گردید. اصلاحیه مذکور منجر به کاهش مقدار ارتعاشات از mm/s RMS 96/36 به mm/s RMS ‌ 87/3 گردید و طبق استاندارد ISO 14694 در محدوده قابل قبول قرار گرفت.

منابع و مأخذ:

 

• بنی هاشمی، م.، قاسمی، ا.، یزد چی، م.، 1390، شبیه سازی آنالیز مودال در نرمافزار آباکوس و مقاسه آن با نتایج تجربی، در پمپ عمودی خط نوورد گرم فولاد مبارکه اصفهان، سومین کنفرانس مهندسی ساخت و تولید.


• ابراهیمی، ع.، الندی ح.، همتی، م.، 1386، کاهش ارتعاشات سازه فن با گرداننده دور متغیر، دومین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب یابی ماشین آلات.


• Ulriksen, M., D., Tcherniak, D., Hirkegaard, P., H., Damkilde, L., (2016), Structural Health Monitoring, "Operational Modal Analysis and Wavelet Transformation for Damage identification in wind turbine blades , 15(4), Doi 10.1177/1475921715586623.


• Rizo-Patron, S., Sirohi, J., (2016), Operational Modal Analysis of a Helicopter Rotor Blade Using Digital Image Correlation, Experimental Mechanics, Doi 10.1007/s11340-016-0230-6.


• Prowell, I., Veletzos, M., Elgamal, A., Restrepo, J., (2009), Experimental and Numerical Seismic Response of a 65 KW Wind Turbine, Journal of Earthquake Engineering, 13, pp 1172-1190.