Flexible mounting – theory and practice : a vibration study based on Wärtsilä’s electrical cabinet

Abstract

This thesis is done on a request from the Noise- and vibration team at Wärtsilä Finland Oyj, Vaasa. The task is to investigate the main electrical cabinet’s double flexible mounting which is used on Wärtsilä’s main engines.

The purpose for this work is to investigate the double flexible mounting. The double flexible mounting has created challenges in vibration levels on the main electrical cabinet used on Wärtsilä’s 32 and 34 engines. This thesis does focus on the origin of the problem rather than focusing on individual engine setups.

The results are based on vibration theory and extensive tests. The theory presents information and know-how to understand the basics of the vibration theory, with focus on understanding the double flexible mounting.

The tests which are all performed in Vaasa, Finland, on different setups and with different methods, is the base for the results which are presented. The results show that even though we have two systems, they move as a single unit due to its configuration and the phenomenon of the double flexible mounting.

Through this work an understanding of the double flexible mounting is given, though it does not solve the problem which it creates. Because of the complicated problem the double flexible mounting creates, recommendation for further work are given which is outside the limitations of this thesis.

Detta examensarbete är gjort enligt uppdrag av Ljud- och vibrationsgruppen vid Wärtsilä Finland Abp, Vasa. Uppdraget gick ut på att undersöka huvud-apparatskåpets dubbla flexibla uppställning, som används på Wärtsiläs huvudmotorer.

Syftet för arbetet var att undersöka den dubbla flexibla uppställningen. Den dubbla flexibla uppställningen har skapat problem med vibrationsnivåerna på huvud-apparatskåpets som används på Wärtsiläs 32- och 34-motorer. Detta arbete fokuserar på att undersöka problemets ursprung istället för att fokusera på enskilda motoruppställningar.

Resultatet baseras på vibrationsteori och omfattande mätningar. I teorin presenteras information som krävs för att förstå den grundläggande vibrationsteorin, med fokus på att förstå den dubbla flexibla uppställningen.

Mätningarna, som alla har gjorts i Vasa, Finland, på olika uppställningar och metoder, är grunden till resultatet som presenterats i detta arbete. Resultatet visar att även om man har två olika system, så rör sig dessa som att om de vore ett system. Detta på grund av systemets konfiguration och fenomenet som uppstår av den dubbla flexibla uppställningen.

Genom detta examensarbete gavs förståelse i hur den dubbla flexibla uppställningen fungerar, men inget sätt att lösa problemet som det skapar. På grund av det komplicerade problem som den dubbla flexibla uppställningen orsakar, ges det i detta slutarbete rekommendationer om ett fortsatt arbete som ligger utanför slutarbetets avgränsningar.

Tämä opinnäytetyö on tehty osana Wärtsilä Finland Oyj Vaasan Melu- ja värähtelytyöryhmän toimeksiantoa. Toimeksiantona oli tutkia sähkökaapin kaksinkertaista joustavaa asennusta, jota käytetään Wärtsilän päämoottoreissa.

Tämän työn tavoitteena oli tutkia kaksinkertaista joustavaa asennusta. Kaksinkertaista joustavaa asennusta käytetään Wärtsilän 32- ja 34-moottoreiden sähkökaapeissa, joissa se on aiheuttanut ongelmia värähtelytasoilla. Tämä opinnäytetyö keskittyy tutkimaan ongelmien alkuperää yksittäisten moottoriasennusten sijaan.

Tulokset perustuvat värähtelyteoriaan ja laajoihin mittauksiin. Teoriaosassa esitellään tietoa, jota vaaditaan värähtelyteorian perusteiden ymmärtämiseen, fokuksena kaksinkertaisen joustavan asennuksen ymmärtäminen.

Tässä työssä saadut tulokset perustuvat eri asennuksilla ja menetelmillä tehtyihin mittauksiin, jotka on suoritettu Vaasassa. Tulokset osoittavat, että vaikka käytössä on kaksi eri systeemiä, niin ne liikkuvat kuin ne olisivat yksi systeemi. Tämä johtuu systeemin konfiguraatiosta sekä ilmiöstä, joka syntyy kaksinkertaisesta joustavasta asennuksesta.

Tämä opinnäytetyö auttaa ymmärtämään miten kaksinkertainen joustava asennus toimii, mutta se ei tuo ratkaisua siitä aiheutuviin ongelmiin. Johtuen kaksinkertaisen joustavan asennuksen aiheuttamista monimutkaisista ongelmista, tässä opinnäytetyössä annetaan kuitenkin suosituksia jatkotutkimuksille, jotka rajauksen takia jäävät opinnäytetyön ulkopuolelle.