ما هو التحليل الالتوائي؟ تقييم اهتزازات الالتواء • 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 التحليل الالتوائي؟ تقييم اهتزازات الالتواء • 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 التحليل الالتوائي؟ تقييم اهتزازات الالتواء

نُشر بواسطة admin على

فهم التحليل الالتوائي

التعريف: ما هو التحليل الالتوائي؟

التحليل الالتوائي هو القياس والتقييم والنمذجة الاهتزاز الالتوائي—تذبذبات ملتوية حول محور العمود— في محركات الآلات الدوارة. على عكس الاهتزاز الجانبي (الانحناء) والذي يتم قياسه بسهولة بالمعايير accelerometers, يتطلب الاهتزاز الالتوائي تقنيات قياس متخصصة (مقاييس الانفعال، ومقاييس سرعة الدوران المزدوجة، وقياس الاهتزاز بالليزر) والتحليل لاكتشاف التذبذبات الزاوية، وتحديد الترددات الطبيعية الالتوائية، وتقييم مخاطر التعب في الأعمدة، والوصلات، والتروس.

يُعدّ تحليل الالتواء بالغ الأهمية في محركات التردد المتردد، وأعمدة الدفع الطويلة، وعلب التروس عالية القدرة، وتطبيقات محركات VFD، حيث يُمكن أن يُسبب الاهتزاز الالتوائي أعطالاً كارثية في الأعمدة أو الوصلات، على الرغم من مستويات الاهتزاز الجانبي المقبولة. وهو قدرة تشخيصية متخصصة وضرورية لمنع الأعطال المفاجئة وغير المتوقعة في أنظمة نقل الطاقة.

لماذا التحليل الالتوائي ضروري؟

الاهتزاز الالتوائي مقابل الاهتزاز الجانبي

  • جانبي: الانحناء، الحركة من جانب إلى جانب، يتم قياسها باستخدام مقاييس التسارع القياسية
  • التوائية: الالتواء حول المحور، لا يوجد إزاحة جانبية، غير مرئي لأجهزة الاستشعار القياسية
  • استقلال: يمكن أن يكون له التواء شديد مع انخفاض جانبي (والعكس صحيح)
  • Damage: يمكن أن يتسبب الالتواء في فشل العمود/الوصلات دون سابق إنذار من القياسات الجانبية

أوضاع الفشل

  • كسور إجهاد العمود (عادةً 45 درجة إلى المحور)
  • فشل عنصر الاقتران (أسنان التروس، العناصر المرنة)
  • كسر أسنان التروس بسبب الأحمال المتذبذبة
  • تلف المفتاح وفتحة المفتاح بسبب الاحتكاك

تقنيات القياس

1. طريقة قياس الانفعال

قياس الإجهاد الالتوائي المباشر:

  • مقاييس الانفعال الملتصقة بزاوية 45 درجة على محور العمود (اتجاه إجهاد القص الأقصى)
  • يقيس إجهاد القص الناتج عن الالتواء
  • يتطلب حلقات انزلاقية أو قياس عن بعد لاسلكيًا للأعمدة الدوارة
  • الأكثر دقة ولكن معقدة ومكلفة
  • الاستخدام الأساسي للبحث والتطوير

2. طريقة عداد السرعة المزدوج

  • مستشعران بصريان في مواقع مختلفة للعمود
  • قياس فرق الطور بين المواقع
  • فرق الطور = الالتواء الزاوي = الاهتزاز الالتوائي
  • غير تلامسي وعملي
  • يقتصر على التردد المنخفض الالتوائي (< 100 هرتز عادة)

3. مقياس الاهتزاز الالتوائي بالليزر

  • نظام دوبلر الليزر المتخصص
  • يقيس تقلبات السرعة الزاوية
  • عدم الاتصال
  • نطاق تردد واسع
  • غالي الثمن ولكنه قوي

4. تحليل تيار المحرك

  • الاهتزاز الالتوائي يخلق تقلبات التيار
  • تحليل طيف تيار المحرك
  • غير مباشر ولكن غير جراحي
  • أداة فحص مفيدة

التحليل الالتوائي التحليلي

النمذجة الرياضية

  • نموذج الالتواء ذو الكتلة المجمعة لقطار القيادة
  • حساب الترددات الطبيعية الالتوائية
  • التنبؤ بالاستجابة لمصادر الإثارة
  • تحديد السرعات والرنينات الحرجة

مصادر الإثارة

  • المحركات الترددية: إطلاق النبضات يخلق إثارة التوائية
  • شبكة التروس: يؤدي تفاعل الأسنان إلى خلق عزم دوران متذبذب
  • محركات الأقراص ذات التردد المتغير: التوافقيات الترددية لتبديل PWM
  • كهربائي: ترددات مرور الأقطاب والانزلاق للمحرك

مخطط كامبل للالتواء

  • رسم بياني للترددات الطبيعية الالتوائية مقابل السرعة
  • خطوط ترتيب الإثارة المتراكبة
  • تحديد السرعات الحرجة الالتوائية (نقاط التداخل)
  • دليل اختيار سرعة التشغيل

التطبيقات الحرجة

محركات الترددية

  • مولدات الديزل
  • ضواغط محرك الغاز
  • الدفع البحري
  • تتطلب نبضات عزم الدوران الكبيرة التحليل

أعمدة القيادة الطويلة

  • محركات مطحنة الدرفلة
  • أعمدة المروحة البحرية
  • محركات آلات الورق
  • الطول يخلق صلابة التوائية منخفضة

علب التروس عالية القدرة

  • علب تروس توربينات الرياح
  • مخفضات التروس الصناعية > 1000 حصان
  • إثارة شبكة التروس للأوضاع الالتوائية

أنظمة محركات VFD

  • محركات التردد المتغير تخلق إثارة التوائية
  • يمكن لتوافقيات PWM إثارة الرنينات الالتوائية
  • تزايد القلق بشأن انتشار VFD

نتائج التحليل

الترددات الطبيعية الالتوائية

  • التعرف من خلال القياس أو الحساب
  • مقارنة بترددات الإثارة
  • التحقق من الفصل المناسب

مستويات التوتر

  • حساب إجهاد القص المتناوب من الاهتزاز المقاس
  • مقارنة بحدود تحمل المواد
  • تقييم استهلاك حياة التعب
  • تحديد ما إذا كانت الضغوط مقبولة

التخميد

  • القياس من الاستجابة عند الرنينات الالتوائية
  • عادة ما تكون منخفضة جدًا (< 1% من الحرجة)
  • انخفاض التخميد يعني رنينات حادة

استراتيجيات التخفيف

فصل التردد

  • تأكد من فصل التيارات الطبيعية الالتوائية عن ترددات الإثارة
  • تغيير قطر العمود أو طوله أو صلابة الوصلة
  • تعديل القصور الذاتي (إضافة دولاب الموازنة)

إضافة التخميد

  • مخمدات الالتواء (لزجة أو احتكاكية)
  • وصلات التخميد العالية
  • يقلل من تضخيم الرنين

تغييرات سرعة التشغيل

  • تجنب التشغيل المستمر بسرعات حرجة التوائية
  • تقييد نطاقات السرعة
  • ضبط محرك التردد المتغير لتقليل الإثارة

تحليل الالتواء هو تخصص متخصص في دراسة الاهتزازات، يتناول تذبذبات الالتواء التي قد تُسبب أعطالاً كارثية لا يمكن رصدها من خلال رصد الاهتزازات الجانبية القياسية. ورغم أن تحليل الالتواء يتطلب تقنيات قياس وتحليل متخصصة، إلا أنه ضروري لمحركات الترددات الترددية، والأعمدة الطويلة، وعلب التروس عالية القدرة، وأنظمة محركات التردد المتغير (VFD)، حيث يُشكل الاهتزاز الالتواء مخاطر كبيرة على الموثوقية والسلامة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب