ما هو انحناء العمود؟ الأسباب، الكشف، والتصحيح • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، الأعمدة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو انحناء العمود؟ الأسباب، الكشف، والتصحيح • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، الأعمدة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو تقوس العمود الفقري؟ الأسباب، التشخيص، والعلاج

نُشر بواسطة admin على

فهم قوس العمود في الآلات الدوارة

التعريف: ما هو القوس العمودي؟

قوس العمود (يُطلق عليه أيضًا انحناء العمود أو قوس الدوار أو ببساطة "القوس") هي حالة حيث الدوار تطور انحناء دائم أو شبه دائم للعمود، مما أدى إلى انحرافه عن خط الوسط المستقيم. على عكس الانحناء المؤقت نفد قد يكون سبب ذلك مكون فضفاض أو تركيب غريب الأطوار، حيث يمثل قوس العمود تشوهًا فعليًا لمادة العمود نفسها.

ينتج قوس العمود اهتزاز أعراض تشبه ظاهريًا عدم التوازن, ولكن لا يمكن تصحيح ذلك من خلال الطرق التقليدية موازنة الإجراءات. وهذا يجعل التشخيص الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لتجنب إضاعة الوقت في محاولة موازنة العمود المنحني.

أنواع قوس العمود

يمكن تصنيف قوس العمود بناءً على سببه ومدته:

1. القوس الميكانيكي الدائم

هذا هو التشوه البلاستيكي (الدائم) لمادة العمود الناجم عن:

  • الحمل الزائد الميكانيكي أو التأثير
  • الرفع أو المناولة بشكل غير صحيح أثناء الصيانة
  • إسقاط الدوار
  • إجهاد الانحناء المفرط أثناء التشغيل
  • عيوب التصنيع أو المعالجة الحرارية غير السليمة

بمجرد أن يتشوه العمود بشكل دائم، يظل القوس كما هو حتى عندما يكون العمود في حالة راحة ويتم إزالة جميع الأحمال.

2. القوس الحراري (مؤقت)

ويسمى أيضا القوس الحراري أو القوس الساخن, هذه حالة مؤقتة ناتجة عن تسخين غير متساوٍ للعمود. يتمدد الجانب الساخن أكثر من الجانب البارد، مما يُسبب انحناءً مؤقتًا. تشمل الأسباب:

  • مصادر الحرارة غير المتماثلة (سائل العملية الساخنة على جانب واحد، والهواء البارد على الجانب الآخر)
  • تسخين احتكاك المحمل على جانب واحد من العمود
  • فرك الدوار يولد تسخين موضعي
  • التدفئة الشمسية للمعدات الخارجية
  • إجراءات الإحماء غير الصحيحة للتوربينات الكبيرة

عادةً ما يختفي الانحناء الحراري عند تبريد العمود بشكل موحد أو عند الوصول إلى حالة التوازن الحراري. ومع ذلك، قد تؤدي دورات الانحناء الحراري المتكررة في النهاية إلى تصلب دائم.

3. قوس الإجهاد المتبقي

يمكن أن تتسبب الضغوط المتبقية الداخلية الناتجة عن اللحام أو المعالجة الحرارية أو عمليات التصنيع في انحناء العمود ببطء بمرور الوقت، وخاصةً عند تعرضه لدرجات حرارة التشغيل أو الأحمال الميكانيكية التي تسبب تخفيف الضغوط.

أسباب تقوس العمود

يساعد فهم الأسباب الجذرية على منع انحناء العمود وتوجيه الإجراءات التصحيحية:

الأسباب الميكانيكية

  • التحميل الزائد: التشغيل عند أحمال تتجاوز حدود التصميم
  • التخزين غير السليم: تخزين الأعمدة أفقيًا دون دعم مناسب، مما يتسبب في ترهلها بمرور الوقت
  • سوء التعامل: الرفع بواسطة العمود بدلاً من نقاط الرفع المخصصة
  • حادث أو تأثير: السقوط أو الاصطدام أو الضرر الناتج عن جسم غريب
  • نوبة تحمل: يمكن أن يؤدي الضغط على المحمل إلى انحناء العمود تحت عزم القيادة

الأسباب الحرارية

  • التدفئة غير المتساوية: توزيع درجة الحرارة غير المتساوي حول محيط العمود
  • التغيرات السريعة في درجات الحرارة: الصدمة الحرارية أثناء بدء التشغيل أو إيقاف التشغيل
  • النقاط الساخنة: التسخين الموضعي الناتج عن الاحتكاك أو الاحتكاك أو ظروف العملية
  • الإحماء غير الكافي: بدء تشغيل التوربينات الباردة أو الآلات الكبيرة بسرعة كبيرة
  • إجراءات الإغلاق: السماح لعمود ساخن بالتوقف عن الدوران قبل التبريد (الترهل الحراري)

أسباب مادية وتصنيعية

  • جودة المواد رديئة: الشوائب أو الفراغات أو عدم تجانس المواد
  • المعالجة الحرارية غير السليمة: الإجهادات المتبقية من الإخماد أو التلطيف
  • تشويه اللحام: اللحام غير المتماثل يخلق ضغوطًا متبقية
  • ضغوط التشغيل: الضغوط الناجمة أثناء التصنيع

كيف يسبب قوس العمود الاهتزاز

يخلق العمود المنحني اهتزازًا من خلال آليتين:

1. عدم التوازن الهندسي

عندما يدور عمود مقوس، يُشكّل خطه المركزي المنحني مخروطًا أو مسارًا غير دائري آخر. حتى لو كان توزيع كتلة الدوار متوازنًا تمامًا، فإن هندسة العمود المقوس تُنشئ كتلة دوارة شاذة تُولّد قوى طرد مركزي، مُنتجةً اهتزازًا مقداره 1x (اهتزاز عند تردد دوران العمود).

2. تحميل اللحظة على المحامل

يؤدي الانحناء إلى إنشاء لحظات انحناء تنتقل إلى المحامل، مما يتسبب في تقلب أحمال المحمل والاهتزازات.

كشف قوس العمود

إن التمييز بين قوس العمود وعدم توازن الكتلة الحقيقي أمر بالغ الأهمية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل فعال:

مقارنة الأعراض: القوس مقابل عدم التوازن

مميزة عدم التوازن قوس العمود
تردد الاهتزاز سرعة تشغيل 1X سرعة تشغيل 1X
علاقة الطور متسق، نفس الشيء في جميع الأوقات قد يتغير أثناء الإحماء
اهتزاز الدوران البطيء الحاضر (متناسب مع السرعة²) حاضر ومهم في كثير من الأحيان حتى بسرعة منخفضة للغاية
الاستجابة للموازنة تم تقليل الاهتزاز عن طريق التوازن الصحيح تحسن طفيف أو لا يوجد تحسن على الإطلاق؛ قد يزداد الأمر سوءًا
الحساسية الحرارية مستقر نسبيا مع درجة الحرارة تغيرات كبيرة أثناء الإحماء/التهدئة
قياس الجريان منخفض عندما يكون الدوار في حالة راحة ارتفاع الجريان حتى في حالة الراحة (القوس الدائم)

الاختبارات التشخيصية

1. قياس اللفة البطيئة

قم بتدوير العمود ببطء شديد (عادةً 5-10% من سرعة التشغيل) وقم بالقياس نفد باستخدام مسبار تقارب أو مؤشر قرص. يشير الانحراف العالي عند الدوران البطيء إلى انحناء العمود أو انحراف ميكانيكي، وليس إلى عدم توازن (ينتج قوة تتناسب طرديًا مع مربع السرعة).

2. تحول طور الإغلاق

مراقبة الاهتزاز زاوية الطور عند إيقاف تشغيل الآلة. يحافظ عدم التوازن الحقيقي على ثبات الطور بغض النظر عن السرعة. قد يُظهر العمود المنحني تغيرات في الطور، خاصةً عند تبريده.

3. اختبار القوس الحراري

في حال الاشتباه بوجود انحناء حراري، راقب الاهتزاز أثناء التشغيل والإحماء. عادةً ما يُظهر الانحناء الحراري اهتزازًا متزايدًا مع إحماء الجهاز، ثم قد يستقر أو ينخفض عند الوصول إلى التوازن الحراري.

4. فحص التشغيل خارج الماكينة

أزل الدوار، وثبّته على كتل على شكل حرف V أو مخرطة، ثم أدره ببطء مع قياس الانحراف الشعاعي باستخدام مؤشر قرص. الانحراف الكبير (عادةً > 0.001 بوصة أو 25 ميكرومتر) يؤكد وجود انحناء دائم.

5. الفحص البصري

بالنسبة للأعمدة الكبيرة، يمكن للرؤية البصرية على طول العمود أو استخدام الأساليب البصرية (محاذاة الليزر) أن تكشف عن القوس الواضح.

طرق التصحيح

يعتمد التصحيح المناسب على شدة القوس ونوعه:

للقوس الميكانيكي الدائم

1. تقويم العمود

للقوس الخفيف إلى المتوسط (عادةً (< 0.005 بوصة أو 125 ميكرومتر)، يمكن أحيانًا تقويم العمود باردًا أو ساخنًا باستخدام مكابس هيدروليكية. يتطلب هذا معدات متخصصة وفنيين ماهرين. يُدعم العمود ويُحمل بعناية لإعادة تشكيله بلاستيكيًا ليعود إلى وضعه المستقيم.

2. تخفيف الإجهاد الحراري

عالج العمود حراريًا لتخفيف الإجهادات المتبقية، مما قد يقلل أو يزيل آثار الإجهادات الناتجة عن القوس. يتطلب هذا استخدام معدات فرن مناسبة ومراقبة دقيقة للعملية.

3. استبدال العمود

في حالات الانحناء الشديد أو في التطبيقات الحرجة، غالبًا ما يكون الاستبدال هو الحل الأكثر موثوقية. يجب الموازنة بين تكلفة العمود الجديد ووقت التوقف عن العمل وخطر فشل محاولات التقويم.

4. "التوازن حول القوس"“

في بعض الحالات، وخاصةً في التوربينات الكبيرة، يمكن حساب أوزان تصحيحية وتركيبها لمعادلة تأثير قوس التوربين. هذا لا يُصلح القوس، بل يُقلل الاهتزاز. هذا النهج له حدود، وعادةً ما يكون حلاً مؤقتًا.

للقوس الحراري

1. تغييرات إجراءات التشغيل

  • تنفيذ إجراءات الإحماء البطيئة
  • الحفاظ على تشغيل ترس الدوران المستمر أثناء إيقاف التشغيل لمنع الترهل الحراري
  • التحكم في درجات حرارة دخول البخار أو سوائل المعالجة بعناية أكبر
  • ضمان التدفئة/التبريد المتماثل

2. تعديلات التصميم

  • إضافة العزل لتقليل التدرجات الحرارية
  • قم بتثبيت سترات التدفئة للتسخين الموحد
  • تحسين نظام التبريد لضمان توزيع درجة الحرارة بالتساوي

3. تشغيل ترس الدوران

بالنسبة للتوربينات الكبيرة، قم بتشغيل ترس الدوران (محرك دوراني بطيء السرعة) أثناء عملية الإحماء والتبريد لتدوير العمود ومنع تطور الانحناء الحراري.

استراتيجيات الوقاية

إن منع تقوس العمود أسهل بكثير من تصحيحه:

التصميم والتصنيع

  • استخدم إجراءات المعالجة الحرارية المناسبة لتقليل الضغوط المتبقية
  • تصميم صلابة العمود المناسبة للتطبيق
  • تحديد المواد المناسبة للبيئة الحرارية

التركيب والصيانة

  • ارفع الدوارات دائمًا باستخدام نقاط الرفع المخصصة، وليس عن طريق العمود أبدًا
  • قم بتخزين الدوارات الاحتياطية مع الدعم المناسب لمنع الترهل
  • تجنب الصدمات الميكانيكية أثناء التعامل
  • التحقق من استقامة العمود بشكل دوري (سنويًا أو وفقًا لجدول الشركة المصنعة)

عملية

  • اتبع إجراءات الإحماء والإيقاف الخاصة بالشركة المصنعة
  • تجنب التغيرات السريعة في درجات الحرارة
  • راقب علامات الانحناء الحراري أثناء بدء التشغيل
  • التحقق من أي تغييرات غير مبررة في مرحلة الاهتزاز

التأثير على إجراءات الموازنة

إن محاولة موازنة العمود المنحني عادة ما تكون غير مجدية وقد تكون ذات نتائج عكسية:

  • التصحيحات غير الفعالة: لن تعمل أوزان التوازن المحسوبة لعدم توازن الكتلة على تصحيح القوس الهندسي
  • إخفاء المشكلة: قد يؤدي "الموازنة" الناجحة جزئيًا لعمود مقوس إلى تقليل الاهتزاز مؤقتًا ولكنه يترك المشكلة الأساسية دون معالجة
  • الوقت الضائع: تشير تكرارات الموازنة المتعددة دون نجاح إلى الحاجة إلى التحقق من القوس
  • الضرر المحتمل: قد يؤدي إضافة أوزان تصحيح كبيرة إلى عمود مقوس إلى زيادة الضغوط والتسبب في المزيد من الضرر

أفضل الممارسات: تأكد دائمًا من وجود قوس العمود قبل البدء في إجراءات الموازنة، خاصةً إذا كان الدوار لديه تاريخ من التعامل، أو الأحداث الحرارية، أو مشكلات الاهتزاز غير المبررة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب