Çatlamış Rotorları Anlamaq
Tərif: Çatlamış Rotor nədir?
A çatlamış rotor a rotor və ya yorğunluq çatını inkişaf etdirmiş fırlanan şaft - siklik gərginlikdən materialda yayılan bir qırıq. Bu mahiyyətcə a ilə eynidir mil çatlaması ancaq şaft elementindən çox rotorun tam yığılmasını vurğulayır. Çatlamış rotorlar olduqca təhlükəlidir, çünki çat aşkar edildikdən sonra günlər və ya həftələr ərzində kiçik, aşkar edilə bilməyən qüsurdan tam fəlakətli qırılmaya qədər yayıla bilər. vibrasiya monitorinq.
Çatlamış rotorun əlamətdar vibrasiya imzası görkəmlidir 2× (ikinci harmonik) Çatlaq genişləndikcə böyüyən komponent, fırlanma zamanı çat açıldıqda və bağlandıqda şaftın sərtliyinin hər bir inqilabda iki dəfə dəyişməsi nəticəsində yaranır.
Rotorlarda çatlar necə inkişaf edir
Crack Başlatma Saytları
Çatlaqlar demək olar ki, həmişə gərginlik konsentrasiyalarında başlayır:
- Açar yollar: Açar yolunun uclarında kəskin künclər (ən çox yayılmış başlanğıc yeri)
- Diametr dəyişiklikləri: Çiyinlər, addımlar və ya keçidlər
- Yivli Bölmələr: Stres konsentrasiyası yaradan ip kökləri
- Deliklər və Çarpaz Qazmalar: Yağ keçidləri və ya montaj üçün
- Fit kənarlarına basın: Müdaxilə qalıq stress yaradaraq uyğun gəlir
- Qaynaqlar: İstidən təsirlənən zonalar və qaynaq ayaqları
- Korroziya çuxurları: Səth qüsurları korroziya
- İşlənmə nişanları: Xüsusilə stressə perpendikulyar olduqda alət işarələri
Çatların böyüməsi prosesi
- Mikro çatların əmələ gəlməsi: Tipik olaraq stress konsentrasiyasında başlanır < 1 mm
- Yavaş yayılma: Çatlama hər gərginlik dövrü ilə tədricən böyüyür (illər çəkə bilər)
- Sürətlənmə: Çat böyüdükcə stress intensivliyi artır, böyümə sürəti sürətlənir
- Aşkarlana bilən mərhələ: Çat 10-30% diametri vasitəsilə, 2 × vibrasiya görünür
- Kritik Ölçü: Qalan material yük daşımaq üçün kifayət deyil
- Fəlakətli sınıq: Şaftın qəfil, tam nasazlığı
Xarakterik 2X Vibrasiya İmzası
Niyə çatlar 2X vibrasiya yaradır
Tənəffüs çatlama mexanizmi:
- Qapalı çat (sıxılma): Sıxılma zamanı çat bölgəsi (üfüqi mil üçün fırlanma dibi) çatla təmasda olduqda, şaftın sərtliyi daha yüksəkdir.
- Crack Open (Gərginlik): Gərginlikdə çatladıqda (fırlanmanın üstü), çat açılır, şaftın sərtliyi aşağı düşür
- İnqilab başına iki dəfə: Sərtlik hər bir dövrədə iki dəfə dəyişir (bir dəfə çata yönəldildikdə, bir dəfə aşağı yönəldildikdə)
- 2× Məcbur etmə: 2× tezlikdə sərtliyin dəyişməsi 2× vibrasiya reaksiyası yaradır
- Genlik artımı: Çat böyüdükcə sərtlik asimmetriyası artır, 2 × amplituda artır
Vibrasiya Xüsusiyyətləri
- İlkin Göstərici: 2× komponent zamanla yaranır və böyüyür
- 1× Dəyişikliklər: 1× vibrasiya da arta bilər, çünki çatlaq qalıq yay yaradır
- Yüksək harmoniklər: Çatlama şiddətləndikcə 3×, 4× görünə bilər
- Faza Davranış: Faza bucaqları başlanğıc/sahil zamanı üçün olduğundan fərqli olaraq dəyişə bilər balanssızlıq
- Temperatur Həssaslığı: 2 × amplituda mil temperaturu ilə dəyişə bilər (çatların açılmasına təsir göstərir)
Aşkarlama və Diaqnoz
Vibrasiya Monitorinqi
Trend 2X/1X nisbəti
- 2× amplitudanın 1× amplituda monitorinq nisbəti
- Normal maşın: 2×/1× < 0.2-0.3
- Şübhəli çat: 2×/1× > 0,5 və artır
- Təsdiqlənmiş çat: 2×/1× 1.0-a yaxınlaşır və ya artıqdır
- Təcili: 2×/1× > 2.0, dərhal söndürülməsi tövsiyə olunur
Müvəqqəti sınaq
- Bode süjetləri başlanğıc/sahil zamanı
- Çatlamış rotor qeyri-adi 2× davranış göstərir
- Hər birinin 1/2 hissəsində iki zirvə görə bilər kritik sürət
- Faza dəyişiklikləri normal balanssızlıq reaksiyasından fərqlənir
Qeyri-dağıdıcı müayinə
- Maqnetik hissəciklərin yoxlanılması (MPI): Səthi və səthə yaxın çatları aşkar edir
- Boya nüfuz edən: Səthi qıran çatların vizual aşkarlanması
- Ultrasəs Testi (UT): Daxili çatları aşkar edir
- Eddy Cərəyanı: Səth çatlarının təmas olmadan aşkarlanması
- Rentgenoqrafiya: Kritik komponentlərdə daxili çatların aşkarlanması
Fövqəladə Cavab
Şübhəli Crack aşkar edildikdə
- Monitorinqi artırın: Aylıqdan gündəlik və ya davamlı
- Əməliyyat Ciddiliyini Azaldın: Mümkünsə sürəti və ya yükü aşağı salın
- Dərhal Yoxlama Planı: Ən erkən fürsətdə NDT müayinəsini planlaşdırın
- Söndürməyə hazırlayın: Əvəz val sifariş edin, təmir prosedurlarını planlaşdırın
- Riskin Qiymətləndirilməsi: Artım sürətinə əsaslanaraq potensial uğursuzluğa qədər vaxtı hesablayın
Crack Təsdiqlənərsə
- Dərhal bağlanma: Riskin qiymətləndirilməsi müəyyən edilmiş müddət ərzində təhlükəsiz davam edən əməliyyatı göstərmədikdə
- Yenidən başlatma yoxdur: Şaft dəyişdirilənə və ya təmir olunana qədər
- Şaftın dəyişdirilməsi: Ən etibarlı həll
- Kök Səbəb Təhlili: Təkrarlanmanın qarşısını almaq üçün çatlamanın niyə yarandığını müəyyənləşdirin
Qarşısının alınması strategiyaları
Dizayn
- Stress konsentrasiyalarını aradan qaldırın və ya minimuma endirin
- Səxavətli fileto radiuslarından istifadə edin (R > 0,1 × diametr)
- Mümkün olduqda açar yollardan çəkinin; müdaxilə uyğunluqlarından istifadə edin
- Düzgün material seçimi və istilik müalicəsi
- Yorğunluğa qarşı müqaviməti artırmaq üçün səth müalicələri (vuruş vurma, nitridləmə).
Əməliyyat
- Yaxşı saxlamaq balans keyfiyyəti (dövri əyilmə stressini minimuma endirmək)
- Precision hizalanma (əyilmə anlarını azaldın)
- Kritik sürətlərdə işləməkdən çəkinin
- Həddindən artıq sürət hadisələrinin qarşısının alınması
- Düzgün istiləşmə/soyutma yolu ilə termal gərginliklərə nəzarət edin
Baxım
- 2 × trend ilə müntəzəm vibrasiya monitorinqi
- Dövri NDT yoxlaması (illik və ya risk qiymətləndirməsi üzrə)
- Korroziyanın qarşısını almaq (çuxurun yaranmasına qarşı qoruyur)
- Aşağı vibrasiyanı qoruyun (siklik stressi azaldır)
Çatlamış rotorlar fırlanan maşınlarda ən kritik nasazlıq rejimlərindən birini təmsil edir. Vibrasiya monitorinqinin (xarakterik 2x imza artımının aşkarlanması) və dövri qeyri-dağıdıcı müayinənin kombinasiyası mühüm qorunma təmin edir, fəlakətli nasazlıqdan əvvəl aşkarlamağa imkan verir və geniş ikinci dərəcəli zədələrin və təhlükəsizlik təhlükələrinin qarşısını alan şaftın planlı dəyişdirilməsinə imkan verir.