Burulma analizini başa düşmək
Tərif: Burulma analizi nədir?
Burulma analizi ölçülməsi, qiymətləndirilməsi və modelləşdirilməsidir burulma vibrasiyası— mil oxu ətrafında fırlanan rəqslər—fırlanan mexanizmlərin ötürücü qatarlarında. Fərqli yanal vibrasiya standartla asanlıqla ölçülə bilən (əyilmə). accelerometers, burulma vibrasiyası bucaq rəqslərini aşkar etmək, burulma təbii tezliklərini təyin etmək və vallarda, muftalarda və dişlilərdə yorğunluq riskini qiymətləndirmək üçün xüsusi ölçmə üsulları (gərginlikölçənlər, ikili takometrlər, lazer vibrometriyası) və təhlil tələb edir.
Burulma analizi, məqbul yanal vibrasiya səviyyələrinə baxmayaraq, burulma vibrasiyasının fəlakətli mil və ya mufta nasazlığına səbəb ola biləcəyi pistonlu mühərrik ötürücüləri, uzun ötürücü valları, yüksək güclü sürət qutuları və VFD motor tətbiqləri üçün vacibdir. Bu, elektrik ötürücü sistemlərdə qəfil, gözlənilməz nasazlıqların qarşısını almaq üçün ixtisaslaşmış, lakin vacib diaqnostika qabiliyyətidir.
Niyə burulma analizinə ehtiyac var
Burulma və Yan Vibrasiya
- Yanal: Standart akselerometrlərlə ölçülən əyilmə, yan-yana hərəkət
- Burulma: Ox ətrafında burulma, yanal yerdəyişmə yoxdur, standart sensorlar üçün görünməz
- Müstəqillik: Aşağı yanal ilə şiddətli burulma ola bilər (və əksinə)
- Damage: Burulma, yanal ölçmələrdən xəbərdarlıq etmədən şaft/müftə nasazlığına səbəb ola bilər
Uğursuzluq rejimləri
- Milin yorğunluq qırıqları (adətən oxa 45°)
- Birləşdirmə elementinin nasazlığı (dişli dişlər, çevik elementlər)
- Dişli dişlərin salınan yüklərdən qırılması
- Çarpma nəticəsində açar və açar yolunun zədələnməsi
Ölçmə Texnikaları
1. Gərginlik ölçmə metodu
Birbaşa burulma gərginliyinin ölçülməsi:
- Gərginlikölçənlər mil oxuna 45°-də bağlanır (maksimum kəsmə gərginliyi oriyentasiyası)
- Bükülmədən kəsilmə gərginliyini ölçür
- Dönən millər üçün sürüşmə halqaları və ya simsiz telemetriya tələb olunur
- Ən dəqiq, lakin mürəkkəb və bahalı
- Tədqiqat və təkmilləşdirmənin əsas istifadəsi
2. İkili taxometr metodu
- Müxtəlif şaft yerlərində iki optik sensor
- Yerlər arasında faza fərqini ölçün
- Faza fərqi = bucaqlı bükülmə = burulma vibrasiyası
- Təmassız və praktikdir
- Aşağı tezlikli burulma ilə məhdudlaşır (<100 Hz adətən)
3. Lazer burulma vibrometri
- Xüsusi lazer Doppler sistemi
- Bucaq sürətinin dəyişməsini ölçür
- Kontaktsız
- Geniş tezlik diapazonu
- Bahalı, lakin güclü
4. Motor cərəyanının təhlili
- Burulma vibrasiyası cari dalğalanmalar yaradır
- Motor cərəyanının spektrini təhlil edin
- Dolayı, lakin qeyri-invaziv
- Faydalı yoxlama vasitəsi
Analitik burulma analizi
Riyazi Modelləşdirmə
- Ötürücü qatarın yığılmış-kütləvi burulma modeli
- Burulma təbii tezliklərini hesablayın
- Həyəcan mənbələrinə reaksiyanı proqnozlaşdırın
- Kritik sürətləri və rezonansları müəyyənləşdirin
Həyəcan mənbələri
- Pistonlu mühərriklər: Atəş impulsları burulma həyəcanı yaradır
- Ötürücü Mesh: Dişlərin bağlanması salınan fırlanma momenti yaradır
- VFD-lər: PWM keçid tezliyi harmonikləri
- Elektrik: Motor qütb keçid və sürüşmə tezlikləri
Burulma üçün Kempbell diaqramı
- Burulma təbii tezliklərin sürətə qarşı qrafiki
- Həyəcan sifariş xətlərinin üst-üstə düşməsi
- Burulma kritik sürətlərini (müdaxilə nöqtələrini) müəyyən edin
- Əməliyyat sürətinin seçiminə rəhbərlik edin
Kritik Tətbiqlər
Pistonlu Mühərrik Sürücüləri
- Dizel generatorları
- Qaz mühərriki kompressorları
- Dəniz hərəkəti
- Böyük fırlanma anı pulsasiyaları təhlil tələb edir
Uzun sürmə valları
- Prokat dəyirmanları
- Dəniz pervane valları
- Kağız maşın sürücüləri
- Uzunluq aşağı burulma sərtliyi yaradır
Yüksək Güclü Sürət qutuları
- Külək turbinlərinin sürət qutuları
- Sənaye dişli reduktorları > 1000 at
- Burulma rejimlərinin dişli mesh həyəcanlandırması
VFD Motor Sistemləri
- Dəyişən tezlikli sürücülər burulma həyəcanı yaradır
- PWM harmonikləri burulma rezonanslarını həyəcanlandıra bilər
- VFD yayılması ilə bağlı artan narahatlıq
Təhlil Nəticələri
Burulma Təbii Tezlikləri
- Ölçmə və ya hesablamadan müəyyən edin
- Həyəcan tezlikləri ilə müqayisə edin
- Adekvat ayrılmağı yoxlayın
Stress Səviyyələri
- Ölçülmüş vibrasiyadan alternativ kəsmə gərginliyini hesablayın
- Maddi dözümlülük hədləri ilə müqayisə edin
- Yorğunluq ömrü istehlakını qiymətləndirin
- Gərginliklərin məqbul olub olmadığını müəyyənləşdirin
Damping
- Burulma rezonanslarında cavabdan ölçün
- Adətən çox aşağı (< 1% kritik)
- Aşağı amortizasiya kəskin rezonans deməkdir
Zərərlərin azaldılması strategiyaları
Tezliyin Ayrılması
- Burulma təbiilərinin həyəcanlanma tezliyindən ayrılmasını təmin edin
- Şaftın diametrini, uzunluğunu və ya mufta sərtliyini dəyişdirin
- Ətalətləri dəyişdirin (volan əlavə edin)
Damping əlavəsi
- Burulma amortizatorları (özlü və ya sürtünmə)
- Yüksək sönümlü muftalar
- Rezonans gücləndirilməsini azaldır
Əməliyyat Sürətinin Dəyişiklikləri
- Burulma kritik sürətlərdə davamlı işləmədən çəkinin
- Sürət diapazonlarını məhdudlaşdırın
- Həyəcanlanmanı minimuma endirmək üçün VFD tənzimləmə
Burulma analizi standart yanal vibrasiya monitorinqində görünməyən fəlakətli nasazlıqlara səbəb ola biləcək burulma rəqslərinə müraciət edən xüsusi vibrasiya intizamıdır. Xüsusi ölçmə və təhlil üsulları tələb olunmaqla yanaşı, burulma təhlili pistonlu mühərrik ötürücüləri, uzun vallar, yüksək güclü sürət qutuları və burulma vibrasiyasının əhəmiyyətli etibarlılıq və təhlükəsizlik riskləri yaratdığı VFD sistemləri üçün vacibdir.