فروشگاه 
شناسایی و جلوگیری از رزونانس در پلاگ فن های مورد استفاده سیستم های تهویه
انواع پلاگ فن که در سیستم های تهویه، تبرید و تهویه مطبوع یا سایر کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، معمولاً تحت آزمایش‌های سخت‌گیرانه‌ای قرار می‌گیرند. اما در عمل، خرابی این فن ها اغلب پس از مدت کوتاهی رخ می‌دهد. علت اصلی این مشکل معمولاً لرزش‌هایی است که به‌دلیل نحوه نصب فن ایجاد می‌شود. بنابراین، ویژگی‌های رزونانس فن باید در حین کارکرد و در تعامل با محیط اطراف مورد بررسی قرار گیرد تا در صورت لزوم، اقدامات اصلاحی انجام شود.
لرزش، پدیده‌ای همیشگی و فراگیر است. در حالی که برخی انواع لرزش مانند موسیقی خوشایند به نظر می‌رسند، برخی دیگر می‌توانند خسارات جدی ایجاد کنند. دلیل این امر پدیده‌ای به نام رزونانس است که زمانی رخ می‌دهد که یک سیستم به‌طور دوره‌ای تحت تأثیر نیرویی با فرکانس تحریک برابر با فرکانس طبیعی سیستم قرار گیرد. در این حالت، دامنه نوسانات به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. اگرچه اثرات میرایی که همواره وجود دارند باعث محدود شدن دامنه نوسانات در حالت رزونانس می‌شوند، اما در شرایط میرایی پایین و نیروی تحریک بالا، دامنه لرزش می‌تواند به حدی افزایش یابد که از ظرفیت تحمل سیستم فراتر رود.
این نوسانات بیش از حد در نهایت منجر به خرابی می‌شوند، به‌ویژه اگر این وضعیت در طول زمان ادامه پیدا کند. به‌عنوان مثال، لرزش‌ها می‌توانند باعث شل شدن اتصالات پیچ یا آسیب به یاتاقان‌های ساچمه‌ای و غلتکی شوند. حتی سازه‌هایی مانند ساختمان‌ها نیز ممکن است در اثر تحریک با فرکانس رزونانس دچار آسیب شوند، که در نهایت می‌تواند به پدیده‌ای به نام فاجعه رزونانسی منجر شود. این دقیقاً همان اتفاقی بود که در سال ۱۹۴۰ برای پل Tacoma Narrows رخ داد؛ این پل تنها چند ماه پس از افتتاح، بر اثر تحریک ناشی از شرایط غیرعادی باد دچار نوسان و در نهایت فرو ریخت.
منابع تحریک
تحریک لرزشی را نمی‌توان به‌طور کامل حذف کرد و این پدیده علل مختلفی دارد: تحریک‌های داخلی و خارجی. بحرانی‌ترین نوع تحریک داخلی، تحریک مرتبه اول (مرتبط با سرعت) است که ناشی از عدم تعادل در روتور می‌باشد. عملیات بالانس، این نوع تحریک را تا سطحی غیر بحرانی کاهش می‌دهد اما هرگز نمی‌تواند آن را به‌طور کامل از بین ببرد؛ چرا که هر جرم چرخان همواره مقداری عدم تعادل باقی‌مانده دارد. در حین کار، این عدم تعادل ممکن است به‌دلیل تجمع آلودگی روی پروانه بدتر شود. همچنین، جابه‌جایی نادرست فن (مانند ضربه در حین حمل‌ونقل یا غلطاندن آن روی پروانه) می‌تواند منجر به تغییر شکل دائمی (پلاستیکی) شده و عدم تعادل را افزایش دهد، که در نتیجه باعث افزایش نیروهای تحریک می‌شود.
شرایط نصب، رفتار رزونانسی را تحت تأثیر قرار می‌دهد
تجهیزاتی مانند فن ها در برابر آسیب‌های ناشی از رزونانس مصون نیستند. یکی از عوامل بسیار مهم در این زمینه، شرایط نصب فن است؛ شرایطی که متأسفانه نه قابل پیش‌بینی هستند و نه می‌توان از پیش آن‌ها را در نظر گرفت. نصب یک فن در داخل یک سیستم، همواره یک ساختار رزونانسی جدید با چندین فرکانس طبیعی خاص ایجاد می‌کند.
با رواج استفاده از انواع پلاگ فن سانتریفیوژ با قابلیت تغییر و تظیم سرعت، احتمال اینکه پلاگ فن در برخی مواقع در شرایط رزونانس کار کند به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. تأثیرات متقابل در این میان اغلب دست‌کم گرفته می‌شوند. در این حالت، سیستم رزونانسی متشکل از پلاگ فن و محیط اطراف آن می‌تواند باعث تغییر قابل توجهی در فرکانس‌های طبیعی کل ساختار شود، که در نتیجه منجر به افزایش شدید بارهای دینامیکی ناشی از رزونانس خواهد شد.
با این حال، تأثیر سازه‌های اطراف را می‌توان با دقت بالا و از طریق شبیه‌سازی با روش المان محدود (FEM) تحلیل کرد، و در صورتی که طراحی کاربرد مشخص باشد، محل سرعت‌های بحرانی را پیش‌بینی نمود. با تقویت (افزایش سختی) اجزای سازه‌ای مناسب، می‌توان نقاط رزونانس را به محدوده‌ای کمتر بحرانی منتقل کرد یا حتی به‌طور کامل از ناحیه تحریک خارج ساخت (یعنی بدون وقوع رزونانس).
اندازه‌گیری لرزش در حالت نصب‌شده
از این رو، لازم است ویژگی‌های رزونانسی پلاگ فن ها در حین عملکرد و در تعامل با محیط اطراف بررسی شوند و در صورت نیاز اصلاح گردند. این فرآیند شامل اندازه‌گیری سطح لرزش‌ها و اجتناب از بازه‌های سرعتی است که در آن‌ها لرزش‌ها از حد مجاز فراتر می‌روند. همچنین باید سرعت‌های رزونانس شناسایی شوند و اطمینان حاصل شود که این سرعت‌ها در حین عملکرد عادی، پایدار و مداوم نباشند. بنابراین، پس از نصب پلاگ فن، باید اندازه‌گیری لرزش و/یا جستجوی نقاط رزونانس در کل بازه کنترل سرعت انجام شود.
این کار، نمایی کلی از ویژگی‌های لرزشی سیستم ارائه می‌دهد و اثرات غیرقابل پیش‌بینی و همچنین اشتباهات احتمالی در مراحل پیش از راه‌اندازی را آشکار می‌سازد. این نقاط رزونانس باید در حین بهره‌برداری نیز پایش شوند، حداقل در بازه‌های زمانی تعیین‌شده در دفترچه راهنما. این بازه معمولاً هر شش ماه یک‌بار است، چرا که فرکانس‌های طبیعی ممکن است در طول عمر کاری سیستم تغییر کنند. البته، تغییرات صوتی همواره به‌عنوان یک علامت هشداردهنده مطرح هستند، اما در بسیاری از موارد در این مرحله دیگر نمی‌توان از بروز آسیب جلوگیری کرد.
قوانین اندازه‌گیری لرزش
در اندازه‌گیری لرزش، باید به چندین نکته مهم توجه شود. نخستین مورد، جلوگیری از ایجاد اختلال در سیستم ورودی هواست؛ به‌عبارت دیگر، باید فضای کافی در جلوی پروانه وجود داشته باشد تا جریان هوا بدون مانع عبور کند. برای تحلیل لرزش انواع پلاگ فن سانتریفیوژ، شرکت ebm-papst توصیه می‌کند لرزش در هر سه محور اندازه‌گیری شود، اما حداقل باید در دو محور (شعاعی و محوری نسبت به محور چرخش) این اندازه‌گیری انجام شود. این کار با استفاده از دستگاه استاندارد اندازه‌گیری لرزش که نزدیک پایه موتور نصب می‌شود انجام می‌گیرد. نتیجه این اندازه‌گیری، مقدار مؤثر سرعت لرزش بر حسبmm/s) ) است، اما این مقدار به‌تنهایی نمی‌تواند سرعت‌های بحرانی احتمالی را شناسایی کند.
برای شناسایی این سرعت‌ها، پلاگ فن باید در سرعت‌های مختلف کار کند و داده‌ها ثبت شوند. در ساده‌ترین حالت، سرعت‌های مختلف در یک جدول ثبت شده و مشخص می‌شود که رزونانس در چه بازه‌هایی رخ می‌دهد. روش بهینه این است که سرعت به‌صورت گام‌های ۵ درصدی افزایش یابد. همچنین زمان راه‌اندازی فن نیز اهمیت دارد. بهترین روش، راه‌اندازی خطی است؛ به این معنا که سرعت فن به‌صورت یکنواخت و طی بازه‌ای حدود ۵ دقیقه، از حداقل به حداکثر مقدار افزایش یابد.
شناسایی خودکار رزونانس برای افزایش اطمینان عملیاتی
برای سهولت در مدیریت رزونانس‌های اجتناب‌ناپذیر، نسل سوم پلاگ فن سانتریفیوژ با سیستم های الکترونیکی پیشرفته یکپارچه از شرکت ebm-papst مجهز به سیستم شناسایی خودکار رزونانس شده‌اند. حسگرهای لرزش تعبیه‌شده، سرعت‌هایی را که در آن‌ها رزونانس رخ می‌دهد تشخیص می‌دهند و نرم‌افزار مرتبط، از کارکرد در بازه‌های بحرانی مشخص‌شده جلوگیری می‌کند.
برای این منظور، در زمان راه‌اندازی و راه‌اندازی آزمایشی، سرعت لرزش در کل بازه سرعت از حالت سکون تا سرعت نامی آنالیز می‌شود. اگر در بازه‌هایی سرعت لرزش بیش از حد مجاز شناسایی شود، نرم‌افزار کنترل پس از فعال‌سازی توسط مشتری، خود را تنظیم می‌کند تا این بازه‌های سرعتی در آینده رد شوند. به این معنی که پلاگ فن این سرعت‌ها را پشت سر می‌گذارد، اما از کارکرد مداوم در آن بازه‌ها خودداری می کند.
عناصر جذب‌کننده لرزش و بازه سرعت
عناصر جذب‌کننده لرزش (دمپرها)، مانند فنرها یا قطعات لاستیکی، به جداکردن پلاگ فن از لرزش‌های محیط اطرافشان کمک می‌کنند (و بالعکس). با این حال، در انتخاب این عناصر باید به چند نکته توجه داشت. علاوه بر فرکانس طبیعی خود مجموعه پلاگ فن، نصب عناصر جذب‌کننده لرزش منجر به ایجاد یک سیستم جرم-فنر جدید با فرکانس رزونانس مخصوص به خود می‌شود.
در این حالت، حرکت، ناشی از تغییر شکل عناصر جذب‌کننده لرزش است که باعث افزایش دامنه‌های لرزش می‌شود. به همین دلیل، پلاگ فن تنها باید در سرعت‌هایی بالاتر از حالت حرکت جسم صلب (Rigid Body Mode) کار کند، که این حالت حداقل سرعت را تعیین می‌کند.
برای هر پلاگ فن می‌توان عناصر جذب‌کننده لرزش با اندازه مناسب و حداقل سرعت مربوط به آن را یافت. در صورت استفاده از عناصر مختلف، باید به نکات ذکر شده توجه ویژه‌ای داشت. همواره در هنگام نصب پلاگ فن، مسائل مرتبط با لرزش باید مورد بررسی قرار گیرد. پلاگ فن هایی که به‌درستی نصب شوند، در طول عمر کاری خود با اطمینان عمل می‌کنند.
