Dibandingkan dengan motor horizontal, motor vertikal, terutama yang berukuran besar, memiliki sistem bantalan khusus yang menggunakan bantalan bola kontak sudut di salah satu ujungnya. Karena-desain bantalan bola kontak bersudut yang unik, bantalan tidak boleh dipasang dengan arah sebaliknya, karena hal ini akan langsung menyebabkan kerusakan. Jika bantalan tidak dipasang dengan benar atau porosnya tidak sejajar saat mesin hidup, hal ini dapat menyebabkan getaran tidak normal dan suara bising yang tidak biasa.
Masalah kebisingan pada motor vertikal
Motor vertikal, terutama yang berukuran besar, memiliki desain bantalan khusus yang sering kali dilengkapi dengan bantalan bola kontak sudut di salah satu ujungnya. Desain bantalan presisi ini dapat rusak jika orientasinya salah selama perakitan. Selain itu, pemasangan bantalan yang tidak tepat atau perpindahan aksial selama pengoperasian mesin dapat menyebabkan getaran dan kebisingan yang tidak normal.
Bantalan bola kontak sudut satu baris dirancang khusus untuk menahan beban gabungan, memungkinkannya menahan gaya aksial yang signifikan dalam satu arah. Pada motor vertikal, bantalan ini biasanya digunakan pada ujung ekstensi non-poros untuk menangani gaya aksial yang melebihi kapasitas beban bantalan bola dalam alur. Dimensinya kompatibel dengan bantalan radial baris tunggal yang digunakan pada mesin, sehingga menghindari potensi masalah yang dihadapi saat mendesain ulang desain.
Penggunaan bantalan bola kontak sudut pada motor vertikal memungkinkannya menahan gaya aksial yang signifikan dan mempertahankan posisi seimbang antara rotor dan stator. Dalam aplikasi seperti itu, bantalan ini biasanya dipasang berpasangan untuk memenuhi kebutuhan pengoperasian yang berbeda. Dengan memposisikan bantalan secara strategis, gaya aksial dapat diterapkan untuk mengimbangi berat rotor motor, sehingga menghasilkan posisi relatif aksial yang stabil antara rotor dan stator.
Konfigurasi bantalan bola kontak sudut yang mendukung dan ditangguhkan menghadirkan tantangan tersendiri selama pengoperasian mesin. Secara khusus, setiap gerakan aksial atau getaran dapat menyebabkan pengoperasian tidak stabil dan kebisingan. Selain pencocokan dimensi aksial, setelah daya diterapkan, pusat magnet stator dan rotor secara spontan sejajar di bawah pengaruh gaya elektromagnetik.
Saat memilih konfigurasi bantalan motor, beberapa tindakan dapat diambil. Ini termasuk penggunaan bantalan bola kontak sudut berpasangan untuk mengontrol perpindahan aksial secara efektif, penggunaan desain tiga bantalan untuk meningkatkan stabilitas, dan penerapan pra-perpindahan yang memadai antara stator dan rotor. Namun, penting untuk dicatat bahwa jumlah pra-pemindahan harus dikontrol dalam batas yang dapat diterima untuk menghindari dampak buruk. Selain itu, selama penyimpanan, pengangkutan dan pengujian motor vertikal, unit harus dijaga pada posisi vertikal yang benar untuk mencegah kerusakan pada bantalan akibat paparan kekuatan eksternal yang tidak tepat.
Masalah getaran pada motor vertikal besar
Kami sekarang akan fokus pada masalah getaran pada motor pompa vertikal besar. Mesin seperti itu biasanya memiliki bantalan silinder dan tinggi keseluruhan yang signifikan, beroperasi pada sekitar 1500 rpm. Bantalan atas biasanya menggunakan bantalan biasa atau bantalan gelinding; namun, masalah getaran bantalan geser biasanya terkait dengan penyetelan bushing pemandu dan oleh karena itu berada di luar cakupan diskusi ini. Kami akan fokus pada masalah getaran pada mesin dengan bantalan di posisi atas, yang desainnya meliputi mesin, penyangga silinder, rumah pompa, dan pipa saluran masuk/buang.
Amplitudo getaran maksimum pada bagian atas mesin dan berangsur-angsur menurun ke bawah dengan pola arah yang jelas. Pada pengujian motor kering, ketika motor dihubungkan ke rumah penyangga tetapi tidak ke rotor pompa, frekuensi getaran dominan sama dengan kecepatan putaran. Namun setelah menghubungkan motor ke rotor pompa, frekuensi dominan dapat bergeser hingga 2X.
Getaran mesin secara bertahap berkurang seiring ketinggian, menunjukkan karakteristik arah. Frekuensi getaran dapat berubah secara signifikan setelah motor dihubungkan ke pompa. Misalnya, masalah getaran motor dapat disebabkan oleh beberapa faktor: getaran yang berlebihan selama pengoperasian awal, setelah penggantian atau perbaikan motor, atau getaran yang terus-menerus meskipun rotor pompa dimatikan selama pengoperasian.
Getaran mesin dapat berasal dari beberapa sumber, antara lain mesin itu sendiri, silinder penyangga, rumah pompa, dan saluran masuk/buang.
Getaran mesin bisa disebabkan oleh berbagai faktor internal. Akurasi penyeimbangan yang tidak memadai merupakan masalah kritis, terutama pada sistem silinder pendukung yang digabungkan dengan motor yang kekakuan keseluruhannya rendah. Bahkan sedikit ketidakseimbangan dapat menyebabkan getaran mesin yang signifikan. Namun, mengurangi ketidakseimbangan seringkali efektif dalam mengurangi getaran. Selain itu, pemasangan bearing yang tidak tepat seringkali turut menyebabkan getaran mesin. Misalnya, ketika bantalan atas membawa beban dan bantalan bawah memberikan dukungan dan arah, rotor tetap tersuspensi. Hal ini menjelaskan mengapa bantalan atas sering kali menjadi yang pertama rusak. Memeriksa distribusi beban kedua bantalan dapat mencegah masalah tersebut.
Kekakuan struktur pendukung yang tidak memadai dapat menyebabkan masalah getaran. Ketika motor dihubungkan ke struktur pendukung, keterbatasan kekakuan yang melekat secara bertahap menjadi jelas. Untuk menentukan apakah masalahnya - ada pada mesin atau struktur pendukung, pengujian terpisah dapat dilakukan di bangku pengujian: pengujian dengan mesin saja, dan pengujian lainnya dengan mesin dan struktur pendukung secara bersamaan. Pada saat yang sama, dampaknya dapat dikurangi dengan memperkuat dukungan dan menerapkan teknik penyesuaian.
Resonansi struktural pada beberapa mesin dapat mempengaruhi tingkat getaran secara signifikan. Uji lapangan menunjukkan bahwa frekuensi resonansi dapat mempengaruhi pengoperasian pada rentang ±160 rpm, terkadang secara langsung mempengaruhi kecepatan terukur. Dalam kasus seperti itu, verifikasi eksperimental dan peningkatan akurasi motor diperlukan untuk mengurangi getaran. Resonansi struktural dapat mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap getaran mesin; Konfirmasi eksperimental dan peningkatan presisi mesin diperlukan untuk mengurangi efek ini.
Saat memecahkan masalah getaran, berbagai faktor perlu dipertimbangkan secara komprehensif dan mengambil tindakan yang ditargetkan. Ini mungkin termasuk meningkatkan akurasi keseimbangan, memastikan kesejajaran vertikal secara keseluruhan, menyesuaikan jarak bebas bantalan, menambahkan penyangga sementara, dan mendesain ulang struktur penyangga drum. Saat menerapkan tindakan penyangga sementara, penting untuk memastikan bahwa titik penyangga terletak di bagian atas mesin dan gaya penyangga disesuaikan untuk mencapai pengurangan getaran yang signifikan.
