فهم عيوب محرك الحزام
التعريف: ما هي عيوب محرك الحزام؟
عيوب محرك الحزام هناك مشاكل في أنظمة نقل الطاقة التي تعمل بالسير، بما في ذلك تآكل السير أو تلفه أو تدهوره؛ وشد السير غير الصحيح؛ وعدم محاذاة البكرة؛ وتآكل البكرة أو انحرافها؛ ومشاكل الرنين. تُسبب هذه العيوب عيوبًا مميزة. اهتزاز التوقيعات عند ترددات محددة تتعلق بسرعة الحزام وسرعات دوران البكرة وعدد الأحزمة، مما يجعلها قابلة للتحديد من خلال vibration analysis.
على الرغم من أن محركات الحزام بسيطة واقتصادية مقارنة بالربط المباشر أو التروس، إلا أنها تقدم مصادر اهتزاز فريدة وأوضاع فشل تتطلب الفهم من أجل تشخيص الآلات وصيانتها بشكل فعال.
عيوب شائعة في محرك الحزام
1. عدم محاذاة الحزام
البكرات غير المتوازية أو الحزام غير متمركز في الأخاديد:
- الأعراض: عالي الاهتزاز المحوري (موازية للعمود)
- تكرار: في المقام الأول 1 × سرعة عمود البكرات
- مرئي: سير الحزام على جانب واحد من البكرات، تآكل غير متساوٍ
- الأسباب: بكرات غير محاذية، أعمدة منحنية، تشوه الإطار
- التأثيرات: تآكل الحزام المتسارع، الأحمال الجانبية للمحمل، انخفاض عمر الحزام
2. شد الحزام بشكل غير صحيح
توتر غير كافٍ (فضفاض جدًا)
- أعراض: انزلاق الحزام، اهتزاز منخفض التردد، ضوضاء صرير
- تكرار: المكونات المتغيرة غير المتزامنة من الانزلاق
- التأثيرات: فقدان الطاقة، تسخين الحزام والتزجيج، تغير السرعة
- مرئي: ترهل الحزام بشكل مفرط بين البكرات
توتر مفرط (شديد جدًا)
- أعراض: أحمال تحمل عالية، اهتزازات مرتفعة عند ترددات العمود
- التأثيرات: تآكل المحمل المتسارع، انحراف العمود، كسر سلك الحزام
- قياس: انحراف الحزام صغير جدًا عند الضغط عليه
3. تآكل الحزام وتدهوره
- تآكل السطح: أسطح حزام ناعمة ومزججة تقلل الاحتكاك
- التشقق: الشقوق السطحية الناتجة عن التقدم في السن والانحناء والتعرض البيئي
- تدهور الحبل: تدهور التعزيز الداخلي
- ضرر الجدار الجانبي: التآكل الناتج عن عدم المحاذاة أو ملامسة حافة البكرة
- اهتزاز: زيادة تدريجية في المستويات العامة، سلوك غير منتظم
4. رنين الحزام
- يعمل حزام الامتداد كخيط مهتز بترددات طبيعية
- يمكن للإثارة عند سرعة الجري أن تثير رنين الحزام
- تذبذب أو رفرفة الحزام المرئي
- الضوضاء والاهتزاز عند التردد الطبيعي للحزام (عادةً 5-50 هرتز)
- الحل: تغيير شد الحزام أو إضافة حزام خامل
5. عيوب البكرة
- البكرة اللامركزية: يُنشئ اهتزازًا بمقدار 1× من شد الحزام المتغير
- الأخاديد البالية: أحزمة المقاعد غير مناسبة، اتصال غير متساوٍ
- بكرة تالفة: الشقوق أو الخدوش أو التآكل على سطح البكرة
- البكرة المنحنية: تذبذبات تسبب تغيرات دورية في شد الحزام
ترددات الاهتزاز المميزة
تردد مرور الحزام (BPF)
التردد الذي تمر به نقطة على الحزام عبر موقع ثابت:
- حساب: BPF = سرعة الحزام (م/ثانية) / طول الحزام (م)
- بديل: BPF = (π × D × RPM) / (60 × طول الحزام)
- القيم النموذجية: 1-20 هرتز لمعظم محركات الحزام الصناعية
- الاستخدام التشخيصي: عيوب الحزام تخلق قممًا في BPF والتوافقيات
ترددات الحزام المتعددة
لمحركات الأحزمة المتعددة (الشائعة في أنظمة الأحزمة V):
- كل حزام له طول فعال مختلف قليلاً
- يُنشئ ترددات إيقاعية من اختلافات طفيفة في السرعة
- تعديل السعة منخفضة التردد (نبضات 1-5 هرتز)
- طبيعي بالنسبة لمحركات الأحزمة المتعددة ولكنه يشير إلى أحزمة غير متطابقة
ترددات البكرة
- سرعة دوران البكرة: 1× لكل بكرة
- عدد الأخاديد: تظهر بعض التصميمات التردد = الأخاديد × الدورات في الدقيقة
- البكرة اللامركزية: 1× من سرعة عمود تلك البكرة
الكشف والتشخيص
تحليل الاهتزازات
- تحليل الطيف: ابحث عن القمم في BPF وسرعات العمود والتوافقيات
- القياسات المحورية: يشير الاهتزاز المحوري العالي إلى عدم المحاذاة
- اهتزاز المحمل: مقارنة بين محامل المحرك والمعدات المدفوعة
- ترددات النبض: تعديل التردد المنخفض من أحزمة متعددة
التفتيش البصري
- حالة الحزام: التحقق من وجود الشقوق والتزجيج والتآكل والقطع المفقودة
- أنماط الارتداء: يشير التآكل غير المتساوي إلى وجود مشاكل في المحاذاة أو التوتر
- تتبع الحزام: لاحظ ما إذا كان الحزام يظل متمركزًا في الأخاديد
- حالة البكرة: فحص الأخاديد بحثًا عن التآكل أو التلف أو التراكم
- Alignment: حافة مستقيمة أو ليزر للتحقق من محاذاة البكرة
قياس التوتر
- طريقة الانحراف: اضغط على الحزام في منتصف الامتداد، وقم بقياس الانحراف (القاعدة العامة: 1/64 بوصة لكل بوصة من الامتداد)
- مقياس التوتر: أدوات متخصصة لقياس تردد أو قوة الحزام
- مواصفات الشركة المصنعة: مقارنة بقيم التوتر الموصى بها
المشاكل الشائعة والحلول
انزلاق الحزام
- أعراض: صرير، تغير السرعة، تسخين الحزام، التزجيج
- الأسباب: انخفاض التوتر، الحزام البالي، تلوث الزيت، التحميل الزائد
- الحلول: زيادة الشد، استبدال الحزام، تنظيف البكرات، تقليل الحمل
ارتداء الحزام قبل الأوان
- الأسباب: سوء المحاذاة، التوتر غير الصحيح، العوامل البيئية، تآكل البكرة
- الحلول: محاذاة دقيقة، شد مناسب، استبدال البكرة، حماية البيئة
اهتزاز مفرط
- الأسباب: رنين الحزام، البكرات اللامركزية، الأحزمة البالية، عدم المحاذاة
- الحلول: إضافة أدلة الحزام أو البكرات الخاملة، واستبدال البكرات، وإعادة المحاذاة، واستبدال الأحزمة
عملية صاخبة
- الأسباب: أحزمة مهترئة أو مزججة، سوء المحاذاة، الرنين
- الحلول: استبدال الأحزمة، محاذاة البكرات، ضبط التوتر، إضافة التخميد
الصيانة الوقائية
عمليات التفتيش الدورية
- فحوصات حالة الحزام البصرية (شهريًا)
- التحقق من التوتر (ربع سنوي أو حسب الشركة المصنعة)
- التحقق من المحاذاة (سنويًا أو بعد استبدال الحزام)
- فحص تآكل البكرة (أثناء تغيير الحزام)
ممارسات استبدال الحزام
- المجموعات المتطابقة: استبدال جميع الأحزمة في محركات الأحزمة المتعددة معًا
- الاختيار المناسب: استخدم نوع الحزام والحجم المناسبين للتطبيق
- المحاذاة قبل التثبيت: التحقق من محاذاة البكرة قبل تركيب الأحزمة الجديدة
- الشد المناسب: اتبع مواصفات الشركة المصنعة
- فترة التشغيل: أعد فحص وضبط التوتر بعد أول 24-48 ساعة
المزايا والقيود
مزايا محركات الحزام
- عزل الاهتزاز (الامتثال يمتص الصدمات)
- حماية من الحمل الزائد (ينزلق الحزام بدلاً من كسر المكونات)
- نسب السرعة القابلة للتعديل (تغيير أحجام البكرات)
- اقتصادية وبسيطة
- تشغيل هادئ عندما يكون في حالة جيدة
القيود
- يتطلب استبدالًا منتظمًا (عمرًا محدودًا)
- خسائر الكفاءة من الانزلاق (2-5% عادةً)
- التوتر يخلق أحمالًا جانبية تحمل
- يقتصر على نقل الطاقة المعتدلة
- حساسة للمحاذاة والظروف البيئية
عيوب تشغيل السيور، وإن كانت أقل حدةً من أعطال المحامل أو التروس، إلا أنها تؤثر بشكل كبير على موثوقية المعدات وكفاءتها ومستويات الضوضاء. إن فهم ترددات الاهتزاز وأنماط الأعطال الخاصة بكل سيور يُمكّن من المراقبة الفعالة والصيانة في الوقت المناسب، مما يُطيل عمر السيور ويمنع الأعطال غير المتوقعة في الآلات التي تعمل بالسيور.