Pochopení grafu oběžné dráhy hřídele ve vibrační analýze

Definice: Co je to oběžná dráha hřídele?

A oběžná dráha hřídele je graf, který znázorňuje dráhu geometrického středu rotujícího hřídele během jedné nebo více otáček. Jedná se o dvourozměrný pohled na pohyb hřídele v jeho ložiskové vůli, jako byste se dívali na konec hřídele. Tento výkonný diagnostický nástroj je vytvořen pomocí dvojice bezkontaktních senzorů... sondy přiblížení umístěné v úhlu 90 stupňů (obvykle v konfiguraci XY) a vykreslující jejich simultánní signály posunutí vůči sobě navzájem.

Proč je graf oběžné dráhy tak užitečný?

Zatímco standardní časový průběh nebo FFT spektrum ukazuje vibrace v jednom směru, graf oběžné dráhy kombinuje dva směry a poskytuje tak úplný obraz dynamického pohybu hřídele. To umožňuje analytikům vibrací vizualizovat skutečný tvar a směr pohybu hřídele, což poskytuje neocenitelné vodítka pro diagnostiku široké škály poruch strojů. Oběžná dráha je základním kamenem analýzy dynamiky rotoru, zejména u vysokorychlostních, kritických strojů vybavených fluidními ložisky, jako jsou turbíny, kompresory a velké generátory.

Jak interpretovat tvary oběžných drah

Tvar, velikost a orientace oběžné dráhy jsou přímými ukazateli sil působících na rotor. Zkušený analytik může diagnostikovat stav stroje pouhým pohledem na tvar oběžné dráhy.

Kruhová nebo eliptická dráha

Jednoduchá kruhová nebo eliptická dráha se středem v ložisku obvykle svědčí o dobře fungujícím rotoru, kterému dominuje jedna frekvence, nejčastěji nevyváženostOrbita bude kruhová, pokud je tuhost podepření ložiska v obou směrech stejná (izotropní), a eliptická, pokud je tuhost v horizontálním a vertikálním směru odlišná (anizotropní), což je velmi běžné.

Zkreslená oběžná dráha ve tvaru osmičky nebo banánu

Když je oběžná dráha zkreslená z jednoduché elipsy, znamená to, že pohyb hřídele ovlivňuje více frekvencí.

• A „banánová“ nebo půlměsícovitá oběžná dráha je často spojován s nesouosost, kde jsou přítomny jak frekvence 1x, tak 2x.
• A tvar osmičky je klasickým znakem silné 2x frekvenční složky, což je učebnicový ukazatel nesouosost hřídeleOsmička s vnitřní smyčkou často naznačuje závažnější onemocnění nebo přítomnost odřeniny.

Oběžné dráhy se zalomeními nebo ostrými rohy

Prudké změny směru, ploché skvrny nebo „zalomení“ v oběžné dráze jsou silným důkazem tření rotoru o statorTo naznačuje, že pohyb hřídele je omezen, protože se na okamžik dotýká stacionární součásti, jako je ložisko, těsnění nebo skříň stroje.

Vysoce nepravidelné oběžné dráhy

Nepravidelná, nestabilní nebo se zdá být plná „šumu“ oběžná dráha může být známkou silného mechanického uvolnění, nestability vyvolané kapalinou (jako je olejový vír nebo šlehání) nebo turbulentních proudění v čerpadle nebo kompresoru.

Směr precese: dopředu vs. dozadu

Směr, ve kterém je oběžná dráha sledována vzhledem ke směru otáčení hřídele, je také klíčovým diagnostickým faktorem.

• Dopředná precese: Oběžná dráha sleduje stejný směr jako otáčení hřídele. Toto je normální chování pro síly, jako je například nevyváženost.
• Reverzní precese: Oběžná dráha se pohybuje v opačném směru, než je směr otáčení hřídele. Jedná se o abnormální stav, který může být indikátorem praskliny na hřídeli, silného tření nebo určitých typů nestability vyvolané kapalinou.

Co ukazuje graf oběžné dráhy

Stručně řečeno, graf jedné oběžné dráhy poskytuje množství informací:

• Celková amplituda vibrací hřídele.

– Tvar pohybu hřídele, který pomáhá identifikovat typ poruchy.

• Směr precese.
• Průměrná poloha hřídele v ložiskové vůli.

Analýzou oběžné dráhy ve spojení se spektrem FFT a časovým průběhem mohou analytici dosáhnout vysoce spolehlivé a podrobné diagnózy dynamického chování stroje.

← Zpět na hlavní index