Vibracije centrifugalnih pumpi u sistemima za hlađenje ...

2. Pregled dosadašnjih istraživanja vibracija pumpi
1. Treba uzeti u obzir mase svih rotirajućih komponenti i efektivnu fleksibilnost
cijelog sklopa rotora pumpe, spojke sa motorom i rotora pogonskog motora. Treba
takođe uzeti u obzir i masu fluida unutar pumpe [38].
2. Treba uzeti u obzir krutost i prigušenje svih kućišta, vratila, motora, ležajeva i
zaptivača (Lomakinov efekat). Inače nije moguće precizno odrediti ove
vrijednosti, ali se mogu dati približne procjene. Treba provesti posebne proračune
vlastitih frekvencija i amplituda vibracija za najmanje tri karakteristična slučaja:
minimalnu, najvjerovatniju i maksimalnu krutost kod svih ležajeva i zaptivača.
3. Treba uzeti u obzir krutost oslonaca u odnosu na podnožje pumpe.
4. Treba provesti analizu sa prinudnim odzivom i analizu tranzijentne stabilnosti,
koristeći kao minimum ulaznih podataka izračunate glavne oblike oscilovanja i
vlastite frekvencije za prvih deset oblika oscilovanja. Kod proračuna prinudnog
odziva treba uzeti u obzir barem najgori slučaj debalansa radnog kola, najgori
slučaj nesaosnosti i najgori slučaj rotirajućih hidrauličnih sila u radnom kolu.
5. U sve analize treba uključiti i torzione, aksijalne, poprečne i mješovite oblike
oscilovanja.
2.4.2. Metod konačnih elemenata
U suštini, analiza vibracija vertikalnih pumpi bi se trebala vršiti pomoću MKE,
uzimajući u obzir stacionarne dijelove pumpe, vratila, te rotore pumpe i motora. Cilj
takve analize je da se odrede glavni oblici oscilovanja i vlastite frekvencije prvih
deset oblika oscilovanja koji podrazumijevaju značajanije kretanje bilo kojeg od
elemenata pumpe: ne-rotirajućih dijelova, kućišta direktno spregnutog motora ili
reduktora (ako postoji), postolja pumpe, itd. Komponente takvog modela pumpe bi se
trebale matematički interpretirati sa dovoljno detalja, kako slijedi:
a) Treba uzeti u obzir masu i krutost postolja unutar radijalnog odstojanja (mjereno
od centra rotacije pumpe) većeg ili jednakog visini vrha motora mjereno od
postolja.
b) Treba uzeti u obzir detalje cjevovoda koji imaju uticaja na modalnu masu i
krutost, kao što su oslonci, pregrade i prirubnice, te sve cijevi i fluid koji sadrže
unutar zone oblika lopte, sa centrom u težištu sklopa pumpa-motor i sa radijusom
jednakim dvostrukoj visini vrha motora mjereno od postolja.
c) Treba uzeti u obzir efektivnu krutost sklopa koji čine kućište pumpe i rezervoar,
od jedne do druge prirubnice, masu i lokaciju težišta direktno spregnutog motora
ili reduktora (ako postoji), te ispusne glave ili postolja motora.
d) Treba uzeti u obzir sve varijacije krutosti postolja, ispusnog dijela kućišta i
motora, u smjerovima paralelnim i okomitim na cjevovode, posebno uzimajući u
obzir uticaje sprezanja.
e) Treba uzeti u obzir masu svih radnih kola pumpe i pretpostaviti da se oni ponašaju
kao da su kruto vezani za kućište pumpe u svom težištu.
Da bi se imalo dovoljno informacija za takvu analizu sa adekvatnom preciznošću,
potrebne su informacije koje daje proizvođač pumpe, a koje bi najmanje morale da
obuhvataju masu i položaj težišta motora, prenosnog sklopa tijela pumpe ili
rezervoara, te (za vertikalne turbopumpe) cjevovoda i vrijednosti savojne krutosti
komponenti koje se koriste za povezivanje tih masa međusobno i sa postoljem.
28