ما هو الارتخاء الميكانيكي؟ تشخيص الاهتزازات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو الارتخاء الميكانيكي؟ تشخيص الاهتزازات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

فهم الارتخاء الميكانيكي في الآلات الدوارة

التعريف: ما هو الارتخاء الميكانيكي؟

الارتخاء الميكانيكي هي حالة تكون فيها مكونات الآلات الدوارة ذات خلوص زائد، أو تثبيت غير مناسب، أو تركيبات مهترئة، أو تدهور هيكلي، مما يسمح بحركة نسبية غير مقصودة بين الأجزاء التي يجب ربطها بشكل ثابت. وهذا يخلق حركة غير خطية. اهتزاز سلوك يتميز بخصائص متعددة التوافقيات من سرعة التشغيل، وتغيرات السعة غير المنتظمة، والاختلافات الاتجاهية في الاهتزاز التي لا تتبع الأنماط الطبيعية.

الارتخاء هو مشكلة شائعة في الآلات والتي لا تسبب اهتزازًا مفرطًا بشكل مباشر فحسب، بل تمنع أيضًا التشخيص الفعال وتصحيح المشكلات الأخرى مثل عدم التوازن أو عدم المحاذاة. يجب تحديد المشكلة وتصحيحها قبل نجاح أي جهود أخرى لتقليل الاهتزاز.

أنواع الارتخاء الميكانيكي

النوع أ: ارتخاء الدوران (ارتخاء المحمل)

الخلوص الزائد بين المحمل والعمود أو الغلاف:

  • المحمل إلى العمود: سطح العمود مهترئ، ملاءمة غير مناسبة للتداخل، ثقب محمل تالف
  • المحمل إلى السكن: تجويف غلاف مهترئ، غطاء محمل فضفاض، ملاءمة ضغط غير كافية
  • المحمل الداخلي: مُبَالَغ فيه خلوص المحمل من التآكل
  • الأعراض: 1×، 2×، 3× التوافقيات؛ أعلى في الاتجاهات الشعاعية

النوع ب: الارتخاء الهيكلي (القاعدة/الأساس)

التثبيت غير الكافي للمكونات غير الدوارة:

  • قواعد فضفاضة: مسامير التثبيت غير محكمة، والجص متدهور
  • تركيب القاعدة الفضفاضة: مسامير تثبيت المعدات فضفاضة أو مفقودة
  • الإطار أو الأساس المتصدع: الضرر الهيكلي الذي يسمح بالحركة
  • الأعراض: التوافقيات المتعددة (غالبًا ما تصل إلى 5× أو أكثر)؛ استجابة غير منتظمة وغير خطية

النوع ج: ارتخاء المكونات

المكونات المجمعة بشكل فضفاض:

  • المكرهات السائبة: المروحة مفكوكة على العمود، المفتاح مهترئ أو مفقود
  • وصلات فضفاضة: محاور التوصيل فضفاضة على الأعمدة
  • البكرات/التروس السائبة: المكونات المحركة فضفاضة على العمود
  • الأغطية/الحراسات الفضفاضة: اهتزاز ألواح الصفائح المعدنية
  • الأعراض: التوافقيات والتوافقيات الفرعية؛ مكونات ممكنة 1/2×، 1/3×

توقيع الاهتزاز

خصائص التردد

يؤدي التراخي إلى إنتاج أنماط تردد مميزة:

  • التوافقيات المتعددة: قوي 1×، 2×، 3×، 4×، وأعلى (على عكس عدم التوازن الذي يكون في الأساس 1×)
  • التوافقيات الفرعية: قد ترى مكونات 1/2×، 1/3× (رخاوة النوع C)
  • المحتوى غير المتوافق: قمم عند مضاعفات غير صحيحة لسرعة الجري
  • مستوى الضوضاء المرتفع: زيادة النطاق العريض من التأثيرات العشوائية

سلوك السعة

  • المستوى العام مرتفع: إجمالي الاهتزاز غير متناسب مع القوى الدافعة
  • غير خطي: لا يتناسب الاهتزاز بشكل يمكن التنبؤ به مع السرعة أو الحمل
  • غير منتظم: تختلف السعة بشكل كبير بين القياسات
  • الاختلافات الاتجاهية: قد يكون أعلى بمقدار 2-5 مرات في اتجاه واحد من الاتجاه العمودي

خصائص الطور

  • غير مستقر مرحلة: تتغير زاوية الطور بشكل غير منتظم بين القياسات
  • تشتت الطور الكبير: ±30-90 درجة اختلاف بنفس السرعة
  • موازنة الهزائم: المرحلة غير المتوقعة تجعل حسابات الموازنة غير موثوقة

ميزات شكل الموجة الزمنية

  • شكل موجة غير منتظم وغير جيبي
  • القمم المقطوعة أو المقصوصة (التأثيرات ضد القيود)
  • الأحداث الاندفاعية العشوائية
  • فقدان البنية الدورية

الأماكن والأسباب الشائعة

متعلق بالمحمل

  • أسطح محور العمود البالية التي تسمح للمحمل بالاهتزاز
  • ثقوب غلاف المحمل البالية أو التالفة
  • عدم ملاءمة التداخل بشكل كافٍ (اختيار التسامح الخاطئ)
  • مسامير غطاء المحمل فضفاضة أو غير مشدودة بشكل كافٍ
  • أغلفة المحامل المنقسمة ذات الأسطح المتزاوجة البالية

الأساس والتركيب

  • مسامير التثبيت المفكوكة (أكثر أنواع الارتخاء الهيكلي شيوعًا)
  • الجص المتدهور أو المفقود تحت القواعد
  • أساسات خرسانية متشققة
  • مسامير تثبيت المعدات المفكوكة على اللوحة الأساسية
  • ثقوب البراغي التالفة أو الطويلة

المكونات الدوارة

  • المروحة أو المكره مفكوكان على العمود (مفتاح مهترئ، مسامير تثبيت مفكوكة)
  • محاور التوصيل ذات التداخل غير الكافي
  • مسامير مجموعة البكرة فضفاضة أو مفقودة
  • مكونات الدوار فضفاضة على العمود

هيكلي

  • إطارات أو أغلفة الآلات المتشققة
  • شقوق التعب في اللحامات
  • مسامير هيكلية فضفاضة
  • تدهور الروابط أو المواد اللاصقة

طرق الكشف

تحليل الاهتزازات

  • تحليل تحويل فورييه السريع: ابحث عن التوافقيات المتعددة (1×، 2×، 3×، 4×، 5×+)
  • اختبار التماسك: يشير التماسك المنخفض بين القياسات إلى سلوك غير خطي
  • المقارنة الاتجاهية: فروق كبيرة بين الأفقي والرأسي
  • الاستجابة للإثارة الخارجية: آلة الصنبور، لاحظ الاستجابة غير الطبيعية

التفتيش المادي

التفتيش البصري

  • ابحث عن الفجوات والشقوق والتآكل والأضرار
  • التحقق من وجود علامات شاهد تشير إلى الحركة
  • راقب أنماط تآكل الطلاء عند الواجهات
  • ابحث عن برادة معدنية تشير إلى وجود احتكاك

اختبار الصنبور

  • اضرب المكونات المشتبه بها بالمطرقة
  • استمع إلى الأصوات المزعجة أو الخافتة بدلاً من الرنين الصلب
  • اشعر بالحركة أو الاهتزاز المفرط
  • مقارنة بالمكونات الجيدة المعروفة

التحقق من عزم الدوران

  • التحقق من جميع البراغي باستخدام مفتاح عزم الدوران
  • التحقق من المواصفات
  • ابحث عن المثبتات المكسورة أو التالفة أو المتآكلة
  • التحقق من الخيوط المجردة

اختبار الدفع/السحب

  • تطبيق القوة على المكونات المشتبه بها
  • راقب الحركة التي لا ينبغي أن تحدث
  • استخدم مؤشرات الاتصال لقياس اللعب
  • مقارنة بالمكونات الجديدة أو المؤمنة بشكل صحيح

إجراءات التصحيح

لرخاوة المحمل

  • استبدال المحمل: إذا كان المحمل نفسه مهترئًا
  • إصلاح العمود: قم ببناء العمود البالي باستخدام طلاء الكروم أو اللحام، ثم أعد تشكيله حسب الحجم
  • إصلاح السكن: غلاف الماكينة بحجم أكبر، استخدم محملًا أكبر؛ أو قم ببنائه باستخدام رذاذ/لحام معدني
  • تحسين الملاءمة: استخدم الملاءمة المناسبة للتداخل وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة
  • أغطية المحمل: شد أو استبدل إذا كان مهترئًا

للرخاوة الهيكلية

  1. شد جميع أدوات الربط: عزم الدوران حسب المواصفات باستخدام النمط المناسب
  2. استبدال البراغي التالفة: قم بتثبيت مسامير جديدة بالدرجة والحجم الصحيحين
  3. إصلاح الأساس: إزالة الجص القديم، تنظيف الأسطح، صب الجص الجديد
  4. شقوق اللحام: إصلاح الشقوق في الإطارات أو القواعد إذا كان ذلك مناسبًا
  5. إضافة التعزيز: الدعامات أو التدعيمات للهياكل الضعيفة

لرخاوة المكونات

  • أعد ربط مسامير الضبط باستخدام عزم الدوران المناسب وقفل الخيط
  • استبدال المفاتيح البالية وفتحات المفاتيح
  • استخدم الملاءمة التداخلية المناسبة للمكونات الملائمة بالضغط
  • مكونات الدبوس أو المفتاح التي أصبحت فضفاضة بشكل متكرر
  • استبدال المكونات التالفة

استراتيجيات الوقاية

مرحلة التصميم

  • تحديد أحجام وكميات المثبتات المناسبة
  • تصميم مناسب للتداخل
  • توفير صلابة هيكلية كافية
  • تجنب تركيزات الإجهاد التي تؤدي إلى التشقق
  • تحديد درجات ومواد التثبيت المناسبة

مرحلة التثبيت

  • استخدم مفاتيح عزم الدوران المعايرة
  • اتبع تسلسلات الشد الصحيحة
  • استخدم مركبات تثبيت الخيوط عند الحاجة
  • تأكد من أن الأسطح نظيفة ومسطحة قبل التجميع
  • التحقق من ملاءمة المواصفات
  • إجراء عمليات تفتيش لمراقبة الجودة

مرحلة الصيانة

  • التحقق الدوري من عزم الدوران (سنويًا أو وفقًا لجدول مراقبة الاهتزاز)
  • اتجاه الاهتزاز للكشف عن الارتخاء المتطور
  • عمليات التفتيش البصرية أثناء الانقطاعات
  • أعد ربطه حسب الحاجة
  • قم بمعالجة الاهتزاز على الفور قبل أن يتسبب في ارتخاء

التحديات التشخيصية

إخفاء المشاكل الأخرى

  • يمكن للتراخي أن يخفي أو يحاكي عيوبًا أخرى
  • يمنع الدقة موازنة بسبب الاستجابة غير الخطية
  • يصنع تنسيق صعب أو مستحيل
  • يمكن أن تولد أنماط اهتزازية مشابهة للشقوق أو عيوب المحمل

الطبيعة التقدمية

  • غالبًا ما يبدأ الارتخاء صغيرًا ثم يزداد سوءًا تدريجيًا
  • الاهتزاز الناتج عن الارتخاء يسبب المزيد من الارتخاء (التغذية الراجعة الإيجابية)
  • يمكن أن يتطور من بسيط إلى شديد في غضون أسابيع إذا لم يتم تصحيحه
  • يؤدي في النهاية إلى حدوث أضرار ثانوية للمحامل والأعمدة والأساسات

العلاقة مع الأخطاء الأخرى

الارتخاء مقابل عدم التوازن

ميزة عدم التوازن ارتخاء
التردد الأساسي 1× فقط التوافقيات 1×، 2×، 3×، 4×+
استقرار الطور متسقة وقابلة للتكرار غير منتظم، تغييرات بين القياسات
الخطية الاهتزاز ∝ السرعة² غير خطي، غير قابل للتنبؤ
الاستجابة للموازنة تم تقليل الاهتزاز تحسن طفيف أو لا يوجد تحسن
النمط الاتجاهي أفقي/رأسي مماثل في كثير من الأحيان أعلى بكثير في اتجاه واحد

الارتخاء مقابل عدم المحاذاة

  • عدم المحاذاة: في المقام الأول 2× مع بعض 1×، مرحلة مستقرة
  • الارتخاء: التوافقيات المتعددة (1× إلى 5×+)، الطور غير المستقر
  • مزيج: يمكن أن يؤدي عدم المحاذاة إلى ارتخاء، ويؤدي الارتخاء إلى تفاقم تأثيرات عدم المحاذاة

التأثير على أداء الماكينة

التأثيرات المباشرة

  • اهتزاز عالي: مستويات مفرطة تسبب عدم الراحة ومخاوف السلامة
  • ضوضاء: أصوات خشخشة أو طرق أو طرق
  • دقة منخفضة: أخطاء في وضع العمود
  • التآكل المتسارع: يؤدي تحميل التأثير إلى إتلاف المكونات

الضرر الثانوي

  • ضرر المحمل: الأحمال الصدمية وعدم المحاذاة الناتجة عن تلف المحامل بسبب الارتخاء
  • تآكل العمود: الحركة الدقيقة في التركيبات الفضفاضة تسبب التآكل الناتج عن الاحتكاك
  • فشل المثبت: يمكن أن تتعب البراغي وتنكسر بسبب الأحمال المتناوبة
  • انتشار الشقوق: الاهتزاز ينشر الشقوق الموجودة
  • تدهور الأساس: يؤدي استمرار الاهتزاز إلى إتلاف الخرسانة والجص

القضايا التشغيلية

  • يمنع التوازن الفعال
  • يجعل الحفاظ على المحاذاة مستحيلاً
  • الارتباك التشخيصي يخفي مشاكل أخرى
  • انخفاض موثوقية المعدات

مثال على الحالة

الموقف: مروحة سحب كبيرة، 1200 دورة في الدقيقة، اهتزاز مفرط

  • الأعراض الأولية: اهتزاز إجمالي 8 مم/ثانية (حد الإنذار 4.5 مم/ثانية)
  • نطاق: مكونات قوية 1×، 2×، 3×، 4×
  • محاولات الموازنة: ثلاث محاولات، لا تحسن، مرحلة غير منتظمة
  • تحقيق: كشف الفحص المادي عن وجود أربعة من مسامير التثبيت الثمانية مفكوكة
  • تصحيح: تم إعادة ربط جميع مسامير التثبيت إلى مواصفات 400 نيوتن متر
  • نتيجة: انخفض الاهتزاز إلى 1.8 ملم/ثانية على الفور
  • المتابعة: أدى تشغيل الموازنة الفردية إلى تقليل الاهتزاز إلى 0.8 مم/ثانية (الآن أصبح النظام خطيًا)
  • درس: تأكد دائمًا من عدم الارتخاء قبل الموازنة

أفضل الممارسات

قائمة التحقق التشخيصية

عند التحقيق في مشاكل الاهتزاز، تأكد دائمًا من عدم وجود ارتخاء:

  1. تحليل الطيف للتوافقيات المتعددة
  2. التحقق من إمكانية تكرار الطور
  3. إجراء اختبارات الصنبور على المكونات المشتبه بها
  4. التحقق من عزم جميع البراغي
  5. فحص الشقوق والتآكل والتدهور
  6. تصحيح الارتخاء أولا قبل التشخيصات أو التصحيحات الأخرى

بروتوكول الصيانة

  • تضمين فحوصات عزم الدوران للبراغي في جداول الصيانة الوقائية
  • توثيق قيم عزم الدوران الأساسية
  • استرخاء عزم الاتجاه بمرور الوقت
  • استخدم مركبات تثبيت الخيوط على المثبتات الحرجة
  • استبدل بدلاً من إعادة الشد بشكل متكرر إذا تكرر الاسترخاء

الارتخاء الميكانيكي سبب شائع، وإن كان غالبًا ما يُغفل، لاهتزاز الآلات. إن علامته التوافقية المتعددة المميزة، وسلوكه غير الخطي، وتداخله مع إجراءات التشخيص والتصحيح الأخرى، تجعل من الضروري فحص الارتخاء وتصحيحه كخطوة أولى في أي جهد لاستكشاف أخطاء الاهتزاز وإصلاحها.


← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:

واتساب