Məhv Zənciri: Bir Xəta Kaskadı Necə Baş Verir

Vibrasiya tək bir problem deyil. O, bir vurucudur. Tək bir kök səbəb — balanssızlıq, uyğunsuzluq, boşluq — bütün maşın boyunca yayılan tsiklik qüvvələr yaradır. Hər bir komponent enerjinin bir hissəsini udur və hər bir zədələnmiş komponent dinamikanı hər şeyi daha da pisləşdirən şəkildə dəyişdirir.

Tipik kaskad belə görünür:

Hər mərhələ vibrasiyanı daha da artırır və növbəti mərhələni qidalandırır. Yayılmağa başlayan yastıq qüsur tezliklərində zərbələr yaradır. Bu zərbələr bitişik möhürlərə və muftalara dinamik yükü artırır. Möhür sızır, çirklənmə daxil olur, yastıq daha sürətli pisləşir və vibrasiya daha yüksək səviyyəyə qalxır. Operator səs-küyü eşidənə qədər kaskad artıq 3-4 mərhələdə olur.

Rulmanlar: Öləcək İlk Şey

Diyirlənən elementli yataklar birbaşa fırlanan və hərəkətsiz hissələr arasında yerləşir. Onlar hər bir balanssızlıqdan, uyğunsuzluqdan və boşalma qüvvəsindən yaranan bütün dinamik yükü udurlar. Buna görə də yataklar demək olar ki, həmişə ilk zərərçəkən olur.

Vibrasiya yuvarlanan element rulmanını necə öldürür

Yorğunluq sıçrayışı. Titrəmədən qaynaqlanan dövri gərginlik yarış materialında yeraltı yorğunluq çatları yaradır. Çatlar səthə doğru böyüyür və nəticədə qoparaq bir çuxur (yarış yolunda bir çuxur) yaradır. Hər dəfə yuvarlanan element çuxuru keçdikdə bir zərbə yaradır və bu zərbələr vibrasiyanı daha da artıraraq zədəni sürətləndirir. Bu geribildirim dövrəsi o deməkdir ki, çuxur başladıqdan sonra nasazlıq sürətlə sürətlənir.

Brinellinq. Yüksək amplitudalı vibrasiya yarış yollarını daimi olaraq çökdürə bilər. Daha da hiyləgəri: bir üzərindəki vibrasiya stasionar maşın (yaxınlıqdakı avadanlıqdan ötürülən) sürtkü təbəqəsini silən mikrohərəkətli lattalara səbəb olur. Bu "yalançı brinellinq" rulmanın heç vaxt idarə etmək üçün nəzərdə tutulmayan bərabər məsafəli girintilər yaradır.

Yağlama filminin qırılması. Vibrasiya hər dövr ərzində dinamik yük diapazonunu artırır. Pik yüklərdə sürtkü təbəqəsi minimum dizayn qalınlığından aşağı incəlir və bu da metalın metalla təmasına imkan verir. Hətta qısa metal təması belə sürtkü materialını çirkləndirən və yatağın içərisində üyüdücü vasitə kimi çıxış edən mikroskopik aşınma hissəcikləri yaradır.

Maye filmli rulmanlar: fərqli bir nasazlıq rejimi

Böyük turbomaşınlarda hidrodinamik (körpü) yastıqlar fərqli şəkildə sıradan çıxır. Körpünü dəstəkləyən yağ təbəqəsi dinamik yerdəyişmə üçün məhdud tutuma malikdir. Vibrasiya val orbitini təbəqənin sabitlik həddindən kənara çıxardıqda, iki təhlükəli vəziyyət yarana bilər: yağ burulğanı (təxminən 0,4 × dövr/dəq-də öz-özünə həyəcanlanan vibrasiya) və yağ qamçısı (təbii tezlikdə kilidlənmiş şiddətli val hərəkəti). Əgər val orbiti yastıq boşluğunu aşarsa, metal təması yastıq səthini silir və körpünü zədələyir - bu, təkcə hissələr üçün on minlərlə dollara başa gələn bir nasazlıqdır.

Möhürlər, Muftalar və Vallar

Möhürlər: çirklənməyə aparan qapı

Möhürlər sabit boşluqlara əsaslanır - adətən millimetrin yüzdə biri ilə ölçülür. Radial vibrasiya valın orbitini yaradır, bir tərəfdə boşluqlar açılır, digər tərəfdə isə sürtünmə təmasını təmin edir. Orbit hərəkəti dodaq möhürlərini dişləyir və labirint dişlərini aşındırır. Möhür sızdıqdan sonra eyni anda iki şey baş verir: sürtkü yağları çıxır və çirkləndiricilər daxil olur. Çirklənmə dövrü hər bir daxili səthdə aşınmanı sürətləndirir.

Bunun istilik ölçüsü də var. Sürtünmə möhürləri istilik yaradır. Yüksək sürətli maşında möhür sürtünməsindən yaranan lokal istilik valı əyə bilər və bu da əlavə balanssızlıq yaradaraq vibrasiyanı daha da artıra bilər. Bu, diaqnoz qoymaq üçün ən çətin nasazlıq rejimlərindən biridir - simptom balanssızlığa bənzəyir, lakin əsas səbəb zədələnmiş möhürdür.

Muftalar: dövri həddindən artıq yüklənmə üçün deyil, kiçik uyğunsuzluq üçün nəzərdə tutulmuşdur

Çevik muftalar (disk paketləri, elastomer elementlər, şəbəkələr) az miqdarda uyğunsuzluğun qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Vibrasiya onları 1× və 2× dövr/dəqiqə sürətlə dövri olaraq yükləyir və bu da çevik elementlərdə yorğunluğa səbəb olur. Disk paketləri çatlayır, elastomerlər qızır və parçalanır, şəbəkə yayları öz mərkəzlərində yivləri aşındırır. İşləyən maşında muftanın sıradan çıxması yüksək enerjili zibil buraxa bilər.

Dişli muftaların əlavə nasazlıq rejimi var: vibrasiya ox istiqamətində yerdəyişməni təmin edən sürüşmə hərəkətinin qarşısını ala bilər. Mufta "kilidləndikdə", o, itələmə yüklərini birbaşa itələmə yastığına ötürür və bu da orijinal vibrasiya təhlilinin izləmədiyi bir yerdə ikinci dərəcəli yastıq zədələnməsinə səbəb olur.

Şaftlar: fəlakətli uğursuzluq

Val dəzgahdakı bütün dinamik qüvvəni daşıyır. Yüksək tsiklik əyilmə gərginliyi hər dövrlə təkrarlanır. Yorğunluq çatları gərginlik konsentratorlarında — açar yollarında, diametr pillələrində, korroziya çuxurlarında, emal izlərində — başlayır və val sınıqlarına qədər görünməz şəkildə böyüyür. Valın sıradan çıxması qəfil, şiddətli olur və demək olar ki, həmişə korpusa, təmələ və bitişik avadanlıqlara əlavə ziyan vurur.

Real həyatda geniş yayılmış bir zəncir: əvvəlcə yastıq çökür. Sürtünmə kəskin şəkildə artır. Dayaqda temperatur kəskin şəkildə yüksəlir. Val materialı yerli olaraq möhkəmliyini itirir və çat əmələ gəlir. Davamlı işləmə — hətta dəqiqələr belə — çatı val hissəsindən keçirir. Nəticədə bütün maşının işləməməsinə səbəb olan və tez-tez korpusa və təmələ də zərər verən bir sınıq yaranır.

Vəqflər və Struktur Zədələnmə

Vibrasiya yastıqda dayanmır. O, yastıq korpusundan, dayaqdan, təməl lövhədən və təmələ keçir. Bu yolda hər bir bolt, armatur birləşmə və beton səth dövri gərginliyi udur.

Lövbər boltları gevşetilir. Dövri yükləmə boltların əvvəlcədən yüklənməsinə qarşı işləyir. Aylar ərzində lövbər boltları gərginliyini itirir. Maşın öz bazasında yellənməyə başlayır. Boşluq vibrasiya reaksiyasını qeyri-xətti edir - indi eyni balanssızlıq qüvvəsi harmoniklər və subharmoniklər ilə gözlənilməz hərəkət yaradır. balanslaşdırma proqramı düzəliş hesablaya bilmir çünki sistem xətti hərəkət etmir.

Grout parçalanır. Məhlulun betonla sərhədində tsiklik sıxılma/gərginlik çatlamağa və delaminasiyaya səbəb olur. Məhlul sıradan çıxdıqdan sonra əsas lövhə vahid dəstəyi itirir. Gərginlik qalan təmas nöqtələrində cəmləşir və əsas lövhənin qaynaqlarında yorğunluğu sürətləndirir.

Rezonans hər şeyi gücləndirir. Əgər həyəcanlanma tezliyi sürüşmənin, boru kəmərinin və ya dayaq konstruksiyasının təbii tezliyi ilə uyğun gəlirsə, reaksiya dinamik böyütmə əmsalı ilə gücləndirilir — potensial olaraq yüngül amortizasiya olunmuş polad konstruksiyalar üçün 5–20 dəfə. Boru qaynaqları çatlayır. Cihaz boruları qırılır. Elektrik borularının yorğunluğu.

Real Qiymət: Diqqəti cəlb edən rəqəmlər

Fiziki zərər birbaşa maliyyə itkisinə çevrilir. Xərclər üç kateqoriyaya bölünür və üçüncüsü demək olar ki, həmişə ən böyükdür.

Sahə Hesabatı: 47.000 avroya başa gələn bir rulman

Şimali Avropadakı bir taxıl emalı zavodunda 75 kVt-lıq kəmərlə işləyən işlənmiş ventilyator 1480 dövr/dəq sürətlə işləyirdi. Aylıq vibrasiya yoxlamaları ümumi səviyyənin artdığını göstərdi: üç ay ərzində 3,2 → 4,8 → 6,5 mm/s. Texniki xidmət qrupu bunu jurnalda qeyd etdi, lakin tədbir görmədi - maşın hələ də işləyirdi və növbəti planlaşdırılan dayandırılma 6 həftə sonra baş tutmalı idi.

İki həftə sonra ötürücü uclu yastıq sıradan çıxdı. Sürtünmə istiliyi rulonun temperaturunu 300°C-dən yuxarı qaldırdı. Val istilik deformasiyasından əyildi. Mufta hörümçəyi qəfil zərbədən qırıldı. Yastıq korpusu çatladı. Ventilyator yeni val gözləyərək 11 gün işlək vəziyyətdə qaldı.

Komandanın təxirə saldığı planlaşdırılan podşipnik dəyişdirilməsi üçün hissələrə 900 avro və planlaşdırılmış dayanma zamanı 4 saatlıq işçi qüvvəsi xərclənəcəkdi. Faktiki nasazlıq xərcləri: hissələrə 12.400 avro (yeni val, podşipniklər, mufta, korpus təmiri), 4.600 avro təcili işçi qüvvəsi və təxminən 30.000 avro istehsal itkisi. Cəmi: 47.000 avro. Bu, planlaşdırılan təmirin 52 dəfə dəyərinə bərabərdir.

Yenidənqurma işlərindən sonra ventilyatoru Balanset-1A ilə balanslaşdırdıq. Vibrasiya yenidənqurmadan sonrakı 2,4 mm/s-dən 0,9 mm/s-ə düşdü. Zavod 4,5 mm/s təsir həddi təyin etdi və ona uyğun hərəkət etməyi öhdəsinə götürdü.

ISO 10816 — Zərərin Başladığı Yer

ISO 10816-3 standartı 15 kVt ilə 300 kVt arasında olan sənaye maşınları üçün ciddilik zonalarını təmin edir. Bu zonalar komponent zədələnməsinin sürətləndiyi sərhədləri qeyd edir.

Daha böyük maşınlarda val vibrasiyası üçün ISO 7919 yaxınlıq zond limitlərini təmin edir. Yastığa xas vibrasiya dərəcələri üçün ISO 15242-1 yeni yastıq qəbul meyarlarını əhatə edir. Əsas nəticə: vibrasiya şiddəti subyektiv deyil. Müəyyən edilmiş hədlər mövcuddur və onlar onilliklər boyu sənaye məlumatları zədənin haradan başladığını göstərdiyi üçün mövcuddur.

Tez-tez verilən suallar