ما هو الاهتزاز الشعاعي في الآلات الدوارة؟ • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات. ما هو الاهتزاز الشعاعي في الآلات الدوارة؟ • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات.

ما هو الاهتزاز الشعاعي في الآلات الدوارة؟

نُشر بواسطة admin على

فهم الاهتزاز الشعاعي في الآلات الدوارة

التعريف: ما هو الاهتزاز الشعاعي؟

الاهتزاز الشعاعي هي حركة عمود دوار عمودي على محور دورانه، ممتدًا من مركزه إلى الخارج، مثل أنصاف أقطار الدائرة. يشير مصطلح "شعاعي" إلى أي اتجاه يشع من خط مركز العمود، ويشمل الحركة الأفقية (من جانب إلى جانب) والرأسية (صعودًا وهبوطًا). الاهتزاز الشعاعي مرادف لـ الاهتزاز الجانبي أو الاهتزاز المستعرض ويمثل الشكل الأكثر شيوعًا للقياس والمراقبة اهتزاز في الآلات الدوارة.

في التطبيقات العملية، يتم قياس الاهتزاز الشعاعي عادة في اتجاهين عموديين - أفقي ورأسي - في كل موقع محمل لتوفير صورة كاملة لحركة العمود العمودي على محوره.

اتجاهات القياس

الاهتزاز الشعاعي الأفقي

يتم قياس الاهتزاز الأفقي في الاتجاه من الجانب إلى الجانب:

  • عمودي على محور العمود وموازي للأرض/الأرضية
  • غالبًا ما يكون موقع القياس الأكثر سهولة في الوصول إليه
  • يظهر عادةً تأثيرات الجاذبية وعدم تناسق صلابة الأساس ووظائف القوة الأفقية
  • اتجاه القياس القياسي لمعظم برامج مراقبة الاهتزاز

الاهتزاز الشعاعي الرأسي

يتم قياس الاهتزاز الرأسي في الاتجاهين لأعلى ولأسفل:

  • عمودي على محور العمود وعمودي على الأرض/الأرضية
  • تتأثر بالجاذبية ووزن الدوار
  • غالبًا ما تكون السعة أعلى من الأفقية بسبب وزن الدوار الذي يخلق صلابة غير متماثلة
  • ضروري للكشف عن المشاكل في الآلات ذات التوجه الرأسي (المضخات الرأسية والمحركات)

الاهتزاز الشعاعي الكلي

يمكن حساب الاهتزاز الشعاعي الإجمالي كمجموع متجه للمكونات الأفقية والرأسية:

  • المجموع الشعاعي = √(أفقي² + عمودي²)
  • يمثل مقدار الحركة الفعلي بغض النظر عن الاتجاه
  • مفيد لتقييمات شدة الرقم الواحد

الأسباب الرئيسية للاهتزاز الشعاعي

يتم توليد الاهتزاز الشعاعي بواسطة القوى المؤثرة بشكل عمودي على محور العمود:

1. عدم التوازن (السبب المهيمن)

عدم التوازن هو المصدر الأكثر شيوعًا للاهتزاز الشعاعي في الآلات الدوارة:

  • يُنشئ قوة طرد مركزي تدور بسرعة العمود (1X)
  • مقدار القوة يتناسب مع كتلة عدم التوازن ونصف القطر ومربع السرعة
  • ينتج دائريًا أو بيضاويًا مدار العمود
  • قابلة للتصحيح من خلال موازنة إجراءات

2. عدم المحاذاة

عدم محاذاة العمود بين الآلات المقترنة يخلق كل من الشعاعي و الاهتزاز المحوري:

  • في المقام الأول 2X (مرتين لكل دورة) اهتزاز شعاعي
  • كما أنه يولد توافقيات 1X و3X وأعلى
  • الاهتزاز المحوري العالي يرافقه الاهتزاز الشعاعي
  • العلاقات الطورية بين المحامل التشخيصية لنوع عدم المحاذاة

3. العيوب الميكانيكية

تنتج المشاكل الميكانيكية المختلفة أنماط اهتزاز شعاعية مميزة:

  • عيوب المحمل: التأثيرات عالية التردد عند ترددات خطأ المحمل
  • العمود المنحني أو المنحني: اهتزاز 1X مشابه لعدم التوازن ولكنه موجود حتى في الدوران البطيء
  • الارتخاء: التوافقيات المتعددة (1X، 2X، 3X) ذات السلوك غير الخطي
  • الشقوق: اهتزاز 1X و2X مع التغييرات أثناء بدء التشغيل/الإيقاف
  • فرك: المكونات المتزامنة وشبه المتزامنة

4. القوى الديناميكية الهوائية والهيدروليكية

إن القوى العملية في المضخات والمراوح والضواغط تخلق قوة شعاعية:

  • تردد مرور الشفرات (عدد الشفرات × عدد الدورات في الدقيقة)
  • عدم التوازن الهيدروليكي الناتج عن التدفق غير المتماثل
  • تساقط الدوامات واضطراب التدفق
  • إعادة التدوير والتشغيل خارج التصميم

5. ظروف الرنين

عند التشغيل بالقرب من السرعات الحرجة, ، يتم تضخيم الاهتزاز الشعاعي بشكل كبير:

  • التردد الطبيعي يتطابق مع تردد القوة
  • السعة محدودة فقط بالنظام التخميد
  • احتمالية حدوث مستويات اهتزاز كارثية
  • يتطلب هوامش فصل كافية في التصميم

معايير القياس والمعلمات

وحدات القياس

يمكن التعبير عن الاهتزاز الشعاعي في ثلاثة معلمات ذات صلة:

  • النزوح: المسافة الفعلية للحركة (ميكرومتر، مل). تُستخدم لقياسات الآلات منخفضة السرعة ومسبارات القرب.
  • سرعة: معدل تغير الإزاحة (مم/ثانية، بوصة/ثانية). الأكثر شيوعًا في الآلات الصناعية العامة، وفقًا لمعايير ISO.
  • تسريع: معدل تغير السرعة (م/ث²، ج). يُستخدم للقياسات عالية التردد واكتشاف عيوب المحامل.

المعايير الدولية

توفر سلسلة ISO 20816 حدود شدة الاهتزاز الشعاعي:

  • ISO 20816-1: المبادئ التوجيهية العامة لتقييم اهتزازات الآلات
  • ISO 20816-3: معايير محددة للآلات الصناعية > 15 كيلو وات
  • مناطق الخطورة: أ (جيد)، ب (مقبول)، ج (غير مرضي)، د (غير مقبول)
  • موقع القياس: عادةً على أغلفة المحامل في الاتجاهات الشعاعية

المعايير الخاصة بالصناعة

  • API 610: حدود الاهتزاز الشعاعي للمضخات الطاردة المركزية
  • واجهة برمجة التطبيقات 617: معايير اهتزاز ضواغط الطرد المركزي
  • واجهة برمجة التطبيقات 684: إجراءات تحليل ديناميكيات الدوار للتنبؤ بالاهتزاز الشعاعي
  • نيما ام جي-1: حدود اهتزاز المحرك الكهربائي

تقنيات المراقبة والتشخيص

المراقبة الروتينية

تقيس برامج مراقبة الاهتزاز القياسية الاهتزاز الشعاعي:

  • التجميع القائم على المسار: قياسات دورية على فترات زمنية ثابتة (شهريًا، ربع سنويًا)
  • المستوى العام الاتجاه: تتبع سعة الاهتزاز الكلية بمرور الوقت
  • حدود الإنذار: تم ضبطها بناءً على معايير ISO أو معايير خاصة بالمعدات
  • مقارنة: الحالي مقابل خط الأساس، الأفقي مقابل العمودي

التحليل المتقدم

يوفر تحليل الاهتزاز الشعاعي التفصيلي معلومات تشخيصية:

المراقبة المستمرة

غالبًا ما تحتوي المعدات الحرجة على مراقبة اهتزاز شعاعي دائمة:

  • مجسات القرب لقياس حركة العمود المباشرة
  • مقاييس التسارع المثبتة بشكل دائم على أغلفة المحامل
  • الاتجاهات في الوقت الحقيقي والمثيرة للقلق
  • تكامل نظام الحماية التلقائي

الاختلافات الأفقية والرأسية

علاقات السعة النموذجية

في العديد من الآلات، يتجاوز الاهتزاز الشعاعي الرأسي الاهتزاز الأفقي:

  • تأثير الجاذبية: يؤدي وزن الدوار إلى انحراف ثابت، مما يؤثر على الصلابة الرأسية
  • صلابة غير متماثلة: غالبًا ما تكون هياكل الأساس والدعم أكثر صلابة أفقيًا
  • النسبة النموذجية: الاهتزاز الرأسي 1.5-2 × الأفقي أمر شائع
  • تأثير وزن التوازن: يتم وضع أوزان التصحيح في أسفل الدوار (يسهل الوصول إليها) لتقليل الاهتزاز الرأسي بشكل تفضيلي

الاختلافات التشخيصية

  • عدم التوازن: قد يظهر بشكل أقوى في اتجاه واحد اعتمادًا على موقع عدم التوازن
  • الارتخاء: غالبًا ما يظهر عدم الخطية بشكل أكثر وضوحًا في الاتجاه الرأسي
  • قضايا الأساس: الاهتزاز الرأسي أكثر حساسية لتدهور الأساس
  • عدم المحاذاة: قد تظهر بشكل مختلف في الوضع الأفقي مقابل الوضع الرأسي بناءً على نوع عدم المحاذاة

العلاقة مع ديناميكيات الدوار

الاهتزاز الشعاعي هو محور ديناميكيات الدوار تحليل:

السرعات الحرجة

  • الترددات الطبيعية الشعاعية تحدد السرعات الحرجة
  • تتوافق السرعة الحرجة الأولى عادةً مع وضع الانحناء الشعاعي الأول
  • مخططات كامبل التنبؤ بسلوك الاهتزاز الشعاعي مقابل السرعة
  • تمنع هوامش الفصل من السرعات الحرجة الاهتزاز الشعاعي المفرط

أشكال الوضع

  • كل وضع اهتزاز شعاعي له شكل انحراف مميز
  • الوضع الأول: الانحناء القوسي البسيط
  • الوضع الثاني: منحنى S مع نقطة العقدة
  • الأنماط العليا: أنماط متزايدة التعقيد

اعتبارات الموازنة

  • موازنة الأهداف لتقليل الاهتزاز الشعاعي عند تردد 1X
  • معاملات التأثير ربط أوزان التصحيح بتغيرات الاهتزاز الشعاعي
  • مواقع المستوى التصحيحي الأمثل استنادًا إلى أشكال الوضع الشعاعي

طرق التصحيح والتحكم

لعدم التوازن

للمشاكل الميكانيكية

  • محاذاة دقيقة لتصحيح عدم المحاذاة
  • استبدال المحمل في حالة وجود عيوب فيه
  • شد المكونات السائبة
  • إصلاح الأساسات للمشاكل الهيكلية
  • تقويم العمود أو استبداله للأعمدة المنحنية

لقضايا الرنين

  • تغييرات السرعة لتجنب نطاقات السرعة الحرجة
  • تعديلات الصلابة (قطر العمود، تغييرات موقع المحمل)
  • تحسينات التخميد (مخمدات الفيلم المضغوط، اختيار المحمل)
  • تغيرات الكتلة لتحويل الترددات الطبيعية

الأهمية في الصيانة التنبؤية

يعد مراقبة الاهتزاز الشعاعي حجر الأساس لبرامج الصيانة التنبؤية:

  • الكشف المبكر عن الأخطاء: تسبق التغيرات في الاهتزاز الشعاعي الأعطال بأسابيع أو أشهر
  • الأكثر رواجًا: تشير الزيادات التدريجية إلى وجود مشاكل متطورة
  • تشخيص الخطأ: يحدد محتوى التردد أنواع الأخطاء المحددة
  • تقييم الخطورة: تشير السعة إلى شدة المشكلة وإلحاحها
  • جدولة الصيانة: الصيانة القائمة على الحالة وليس على الوقت
  • توفير في التكاليف: يمنع الأعطال الكارثية ويحسن فترات الصيانة

باعتباره مقياس الاهتزاز الأساسي في الآلات الدوارة، يوفر الاهتزاز الشعاعي معلومات أساسية حول حالة المعدات، مما يجعله لا غنى عنه لضمان التشغيل الموثوق والآمن والفعال للمعدات الدوارة الصناعية.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب