Разбиране на графиката на орбитата на вала при вибрационен анализ

Определение: Какво е орбита на вала?

A орбита на вала е графика, която показва траекторията на геометричния център на въртящ се вал по време на едно или повече завъртания. Това е двуизмерен изглед на движението на вала в рамките на лагерната му хлабина, сякаш гледате края на вала. Този мощен диагностичен инструмент е създаден с помощта на чифт безконтактни... сонди за близост монтирани на 90 градуса един от друг (обикновено в XY конфигурация) и изобразяващи техните едновременни сигнали за изместване един спрямо друг.

Защо орбиталната диаграма е толкова полезна?

Докато стандартната времева форма на вълната или FFT спектърът показват вибрации в една посока, орбиталният график комбинира две посоки, за да предостави пълна картина на динамичното движение на вала. Това позволява на анализаторите на вибрации да визуализират действителната форма и посока на движение на вала, което предоставя безценни насоки за диагностициране на широк спектър от машинни повреди. Орбитата е крайъгълен камък на ротодинамичния анализ, особено за високоскоростни, критични машини, оборудвани с флуидно-филмови лагери, като турбини, компресори и големи генератори.

Как да интерпретираме формите на орбитите

Формата, размерът и ориентацията на орбитата са директни индикатори за силите, действащи върху ротора. Умел анализатор може да диагностицира състоянието на машината, просто като погледне формата на орбитата.

Кръгова или елиптична орбита

Проста кръгова или елиптична орбита, центрирана в лагера, обикновено е показателна за добре работещ ротор, доминиран от една честота, най-често дисбалансОрбитата ще бъде кръгова, ако твърдостта на опората на лагера е еднаква в двете посоки (изотропна) и елиптична, ако твърдостта е различна в хоризонтална и вертикална посока (анизотропна), което е много често срещано.

Изкривена орбита, орбита с форма на фигура 8 или банан

Когато орбитата е изкривена от проста елипса, това показва, че множество честоти влияят на движението на вала.

• A „банан“ или орбита с форма на полумесец често се свързва с несъответствие, където присъстват както 1x, така и 2x честоти.
• A форма на фигура осмица е класически признак за силен 2x честотен компонент, което е учебникарски индикатор за несъосност на валаФигурата осмица с вътрешен цикъл често предполага по-тежко състояние или наличие на триене.

Орбити с извивки или остри ъгли

Резките промени в посоката, плоските петна или „извивките“ в орбитата са силно доказателство за триене между ротора и статораТова показва, че движението на вала е ограничено, тъй като той осъществява моментен контакт с неподвижен компонент, като например лагер, уплътнение или корпус на машината.

Силно неправилни орбити

Орбита, която е нестабилна, неравномерна или изглежда изпълнена с „шум“, може да е признак за силна механична хлабавост, нестабилност, предизвикана от флуид (като вихрушка или камшик от масло) или турбулентни условия на потока в помпа или компресор.

Посока на прецесия: напред срещу назад

Посоката, в която се проследява орбитата спрямо посоката на въртене на вала, също е ключов диагностичен фактор.

• Предна прецесия: Орбитата се движи в същата посока като въртенето на вала. Това е нормално поведение за сили като дисбаланс.
• Обратна прецесия: Орбитата се движи в обратна посока на въртене на вала. Това е необичайно състояние и може да е индикатор за пукнатина на вала, силно триене или определени видове нестабилност, предизвикана от флуид.

Какво показва орбиталната диаграма

В обобщение, графикът на една орбита предоставя богата информация:

• Общата амплитуда на вибрациите на вала.

– Формата на движението на вала, която помага за идентифициране на вида на повредата.

• Посоката на прецесията.
• Средното положение на вала в рамките на хлабината на лагера.

Чрез анализ на орбитата във връзка със спектъра на FFT и времевата форма на вълната, анализаторите могат да постигнат много надеждна и подробна диагноза на динамичното поведение на машината.

← Обратно към основния индекс