ما هي عيوب قضبان الدوار؟ قضبان مكسورة في المحركات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات. ما هي عيوب قضبان الدوار؟ قضبان مكسورة في المحركات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات.

ما هي عيوب قضيب الدوار؟ قضبان مكسورة في المحركات

نُشر بواسطة admin على

فهم عيوب قضيب الدوار

التعريف: ما هي عيوب قضيب الدوار؟

عيوب قضيب الدوار (وتُسمى أيضًا قضبان الدوار المكسورة أو قضبان الدوار المتشققة) هي كسور أو شقوق أو وصلات عالية المقاومة في قضبان الموصلات لدوارات محركات الحث القفصية السنجابية. تتكون دوارات القفص السنجابي من قضبان من الألومنيوم أو النحاس مدمجة في فتحات ذات قلب حديدي، ويتصل طرفا القضبان بحلقات قصر (حلقات نهاية). عندما تنكسر القضبان أو تتشقق وصلات حلقات النهاية، لا يتدفق التيار الكهربائي بشكل صحيح عبر القضبان التالفة، مما يُسبب عدم تناسق كهرومغناطيسي، وعزم دوران نابض، وخصائص مميزة. اهتزاز والتوقيعات الحالية مع أشرطة جانبية عند تباعد تردد الانزلاق.

تشكل عيوب قضيب الدوار ما بين 10-15% من أعطال المحرك وهي مشكلة بشكل خاص لأنها يمكن أن تتطور من قضيب مكسور واحد إلى أعطال متعددة، مما يؤدي إلى اهتزاز شديد ونبض عزم الدوران وفشل المحرك في النهاية إذا لم يتم اكتشافها وتصحيحها.

أنواع عيوب قضيب الدوار

1. قضبان الدوار المكسورة

  • وصف: كسر كامل في قضيب الموصل
  • موقع: عادة ما تكون بالقرب من حلقات النهاية حيث يتركز الضغط الحراري والميكانيكي
  • التقدم: يبدأ عادة بالكسر، ويتطور إلى كسر كامل
  • أشرطة متعددة: يؤدي كسر قضيب واحد إلى زيادة الضغط على القضبان المجاورة، مما يؤدي إلى فشل تدريجي

2. حلقات النهاية المتشققة

  • وصف: كسور في حلقات القصر التي تربط قضبان الدوار
  • تأثير: مشابه للقضبان المكسورة - يعطل تدفق التيار
  • موقع: غالبًا عند تقاطع الشريط مع الحلقة
  • أكثر شيوعا في: المحركات الكبيرة، والمحركات ذات التشغيل المتكرر، والأحمال ذات القصور الذاتي العالي

3. المفاصل عالية المقاومة

  • وصف: ضعف الاتصال الكهربائي بين القضبان وحلقات النهاية
  • سبب: عيوب التصنيع، الدورة الحرارية، التآكل
  • تأثير: أعراض مشابهة لأعراض القضبان المكسورة ولكنها قد تكون متقطعة
  • كشف: توقيعات أكثر دقة من الانقطاعات الكاملة

4. مسامية الدوار

  • الفراغات في دوارات الألومنيوم المصبوب
  • يقلل من المقطع العرضي للموصل الفعال
  • يمكن أن تتطور إلى شقوق وكسور
  • عيب في التصنيع ولكن قد لا يظهر إلا في وقت لاحق من الحياة

أسباب فشل قضيب الدوار

الإجهادات الحرارية

  • الدورة الحرارية: التوسع/الانكماش من بدء التشغيل/الإغلاق
  • التوسع التفاضلي: تتمدد قضبان الألومنيوم أكثر من قلب الحديد
  • النقاط الساخنة: ارتفاع درجة الحرارة الموضعي بسبب المقاومة العالية
  • البدايات المتكررة: كل بداية تخلق صدمة حرارية

الضغوط الميكانيكية

  • القوى الطاردة المركزية: وخاصة في المحركات عالية السرعة
  • القوى الكهرومغناطيسية: القوى النابضة أثناء التشغيل
  • عزم البدء: التيارات العالية أثناء بدء التشغيل تسبب ضغطًا ميكانيكيًا
  • اهتزاز: قضبان إجهاد الاهتزاز الخارجية

عيوب التصنيع

  • المسامية في الدوارات المصبوبة
  • ضعف ربط الحلقة من الشريط إلى النهاية
  • شوائب أو فراغات مادية
  • المعالجة الحرارية غير الكافية

ظروف التشغيل

  • البدء المتكرر: الإجهاد الحراري والكهرومغناطيسي
  • أحمال القصور الذاتي العالية: تزيد أوقات التسارع الطويلة من إجهاد الشريط
  • أحداث الدوار المقفل: التيارات والقوى المتطرفة
  • مرحلة واحدة: يؤدي التشغيل مع فقدان مرحلة واحدة إلى إنشاء تيارات غير متماثلة

توقيع الاهتزاز

النمط المميز

السمة المميزة لعيوب قضيب الدوار هي النطاقات الجانبية حول سرعة التشغيل:

  • الذروة المركزية: 1 × سرعة الجري (فرنسا)
  • النطاقات الجانبية: الأب ± خ، الأب ± 2fs، الأب ± 3fs
  • حيث fs = تردد الانزلاق (عادةً 1-3 هرتز)
  • نمط: نطاقات جانبية متماثلة متباعدة على فترات تردد الانزلاق

حساب تردد الانزلاق

  • fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • مثال: محرك رباعي الأقطاب، 60 هرتز
  • Nsync = 1800 دورة في الدقيقة، Nactual = 1750 دورة في الدقيقة
  • fs = (1800 – 1750) / 60 = 0.833 هرتز
  • تظهر النطاقات الجانبية عند 29.17 ± 0.833 هرتز (28.3 هرتز و 30.0 هرتز)

اعتماد الحمل

  • لا يوجد تحميل: النطاقات الجانبية الدنيا (انزلاق منخفض، تيار منخفض عبر القضبان المكسورة)
  • حمولة خفيفة: بدأت تظهر نطاقات جانبية صغيرة
  • حمولة كاملة: نطاقات جانبية قوية، التشخيص الأكثر وضوحا
  • استراتيجية التشخيص: اختبار تحت الحمل للحصول على أفضل حساسية

التوقيع الحالي (MCSA)

يُظهر تحليل تيار المحرك نفس نمط الاهتزاز:

  • النطاقات الجانبية حول تردد الخط (وليس سرعة التشغيل)
  • النمط: خط ± 2fs (تردد الانزلاق مرتين في التيار)
  • للمحرك 60 هرتز مع انزلاق 1 هرتز: النطاقات الجانبية عند 58 هرتز و62 هرتز
  • تزداد السعة مع عدد الأشرطة المكسورة
  • يمكن اكتشاف الاهتزاز في وقت أبكر من الاهتزاز في بعض الحالات

الكشف والتشخيص

إجراء تحليل الاهتزاز

  1. حساب النمط المتوقع: تحديد السرعة المتزامنة، قياس السرعة الفعلية، حساب تردد الانزلاق
  2. تحويل فورييه السريع عالي الدقة: استخدم دقة عالية (< 0.2 هرتز) لحل النطاقات الجانبية
  3. ابحث عن النطاقات الجانبية: البحث عن القمم عند 1× ± تردد الانزلاق
  4. تحت الحمل: اختبار باستخدام المحرك تحت الحمل التشغيلي العادي
  5. تأكيد النمط: التحقق من التباعد الصحيح للأشرطة الجانبية المتماثلة

تقييم الخطورة

  • النطاق الجانبي < 40% من 1× ذروة: من المحتمل أن يكون هناك شريط مكسور واحد أو شاشة
  • 40-60% من 1×: تم تأكيد وجود قضبان مكسورة، خطة الاستبدال
  • > 60% من 1×: قضبان مكسورة متعددة، هناك حاجة إلى استبدال عاجل
  • النطاقات الجانبية > 1× الذروة: حالة خطيرة، تتطلب اتخاذ إجراء فوري

العواقب والتقدم

الفشل الأولي (قضيب واحد)

  • نبض عزم الدوران الطفيف
  • ظهور نطاقات جانبية صغيرة
  • قد يستمر لعدة أشهر مع وجود شريط مكسور واحد
  • انخفاض الأداء إلى الحد الأدنى

الفشل التدريجي (أشرطة متعددة)

  • ارتفاع درجة حرارة القضبان المجاورة بسبب زيادة التيار
  • الإجهاد الحراري يسبب أعطال إضافية
  • زيادة نبضات عزم الدوران
  • يصبح الاهتزاز شديدًا
  • يمكن التقدم من شريط واحد إلى أشرطة متعددة في أسابيع

حالة خطيرة

  • عدة قضبان مكسورة متجاورة
  • نبض عزم الدوران الشديد
  • اهتزازات وضوضاء عالية
  • ارتفاع درجة حرارة الدوار
  • خطر فشل الدوار بالكامل
  • قد يؤدي إلى تلف الجزء الثابت بسبب التيار الزائد

الإجراءات التصحيحية

عند الكشف

  • زيادة وتيرة المراقبة (شهريًا → أسبوعيًا)
  • إجراء MCSA لتأكيد التشخيص
  • خطة استبدال المحرك أو استبدال الدوار
  • قم بإعداد محرك احتياطي في حالة وجود تطبيق حرج
  • فكر في السبب الجذري (لماذا انكسرت القضبان)

خيارات الإصلاح

  • استبدال الدوار: الحل الأكثر موثوقية للمحركات الكبيرة
  • استبدال المحرك بالكامل: غالبًا ما يكون الأكثر اقتصادًا للمحركات الصغيرة
  • إعادة صب الدوار: يمكن للمتاجر المتخصصة إعادة صياغة دوارات الألومنيوم
  • التشغيل المؤقت: قد يسمح الشريط المكسور الفردي باستمرار التشغيل مع المراقبة

وقاية

  • تقليل عمليات التشغيل المتكررة (استخدم المبدئات الناعمة أو محركات التردد المتغير)
  • تجنب ظروف المرحلة الواحدة
  • ضمان التهوية والتبريد المناسبين
  • استخدم المحركات المخصصة لدورة العمل (محركات التشغيل المتكرر للتطبيقات ذات الدورة العالية)
  • مراقبة للكشف المبكر قبل حدوث أعطال متعددة

تُعد عيوب قضبان الدوار من أكثر أعطال المحركات تميزًا من حيث التشخيص، إذ تُمكّن نطاقاتها الجانبية المميزة لتردد الانزلاق من الكشف الدقيق من خلال تحليل الاهتزاز والتيار. ويتيح الكشف المبكر استبدال المحرك بشكل مخطط له قبل تفاقم الأعطال المتعددة في القضبان، والتي قد تُسبب تلفًا كارثيًا للدوار وتوقفًا غير مُخطط له لفترة طويلة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب