Κατανόηση του διαγράμματος τροχιάς άξονα στην ανάλυση κραδασμών

Ορισμός: Τι είναι μια τροχιά άξονα;

A τροχιά άξονα είναι ένα διάγραμμα που δείχνει την τροχιά του γεωμετρικού κέντρου ενός περιστρεφόμενου άξονα κατά τη διάρκεια μίας ή περισσότερων περιστροφών. Είναι μια δισδιάστατη όψη της κίνησης του άξονα εντός του διακένου ρουλεμάν του, σαν να κοιτούσατε το άκρο του άξονα. Αυτό το ισχυρό διαγνωστικό εργαλείο δημιουργείται χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος μη επαφών ανιχνευτές εγγύτητας τοποθετημένα σε γωνία 90 μοιρών μεταξύ τους (συνήθως σε διαμόρφωση XY) και απεικονίζοντας τα ταυτόχρονα σήματα μετατόπισής τους το ένα σε σχέση με το άλλο.

Γιατί είναι τόσο χρήσιμο το διάγραμμα τροχιάς;

Ενώ μια τυπική κυματομορφή χρόνου ή φάσμα FFT δείχνει δόνηση σε μία μόνο κατεύθυνση, το διάγραμμα τροχιάς συνδυάζει δύο κατευθύνσεις για να παρέχει μια πλήρη εικόνα της δυναμικής κίνησης του άξονα. Αυτό επιτρέπει στους αναλυτές δονήσεων να οπτικοποιήσουν το πραγματικό σχήμα και την κατεύθυνση της κίνησης του άξονα, κάτι που παρέχει πολύτιμες ενδείξεις για τη διάγνωση ενός ευρέος φάσματος βλαβών μηχανημάτων. Η τροχιά αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της στροφοδυναμικής ανάλυσης, ειδικά για μηχανήματα υψηλής ταχύτητας, κρίσιμα, εξοπλισμένα με ρουλεμάν ρευστού φιλμ, όπως στροβίλους, συμπιεστές και μεγάλες γεννήτριες.

Πώς να ερμηνεύσετε σχήματα τροχιάς

Το σχήμα, το μέγεθος και ο προσανατολισμός της τροχιάς αποτελούν άμεσους δείκτες των δυνάμεων που ασκούνται στον ρότορα. Ένας έμπειρος αναλυτής μπορεί να διαγνώσει την κατάσταση μιας μηχανής απλώς εξετάζοντας το σχήμα της τροχιάς.

Κυκλική ή ελλειπτική τροχιά

Μια απλή κυκλική ή ελλειπτική τροχιά, με κέντρο το ρουλεμάν, συνήθως υποδηλώνει έναν ρότορα με καλή συμπεριφορά που κυριαρχείται από μία μόνο συχνότητα, τις περισσότερες φορές ανισορροπίαΗ τροχιά θα είναι κυκλική εάν η ακαμψία της στήριξης του εδράνου είναι η ίδια και στις δύο κατευθύνσεις (ισότροπη) και ελλειπτική εάν η ακαμψία είναι διαφορετική στην οριζόντια και την κάθετη κατεύθυνση (ανισότροπη), κάτι που είναι πολύ συνηθισμένο.

Παραμορφωμένη, Σχήμα-8 ή Μπανάνα-σχήμα τροχιάς

Όταν η τροχιά παραμορφώνεται από μια απλή έλλειψη, αυτό υποδεικνύει ότι πολλαπλές συχνότητες επηρεάζουν την κίνηση του άξονα.

• A «μπανανοειδής» ή ημισεληνοειδής τροχιά συχνά συνδέεται με κακή ευθυγράμμιση, όπου υπάρχουν τόσο συχνότητες 1x όσο και 2x.
• A σχήμα σχήματος-8 είναι ένα κλασικό σημάδι μιας ισχυρής συνιστώσας συχνότητας 2x, η οποία είναι ένας εγχειρίδιος δείκτης κακή ευθυγράμμιση άξοναΈνα σχήμα 8 με εσωτερική θηλιά συχνά υποδηλώνει μια πιο σοβαρή πάθηση ή την παρουσία τριβής.

Τροχιές με στροφές ή αιχμηρές γωνίες

Οι απότομες αλλαγές κατεύθυνσης, τα επίπεδα σημεία ή οι «στραβές» στην τροχιά αποτελούν ισχυρές ενδείξεις ενός τριβή ρότορα-στάτοραΑυτό υποδεικνύει ότι η κίνηση του άξονα περιορίζεται καθώς έρχεται σε στιγμιαία επαφή με ένα σταθερό εξάρτημα, όπως ένα ρουλεμάν, μια τσιμούχα ή το περίβλημα του μηχανήματος.

Εξαιρετικά ακανόνιστες τροχιές

Μια τροχιά που είναι ακανόνιστη, ασταθής ή φαίνεται να είναι γεμάτη με «θόρυβο» μπορεί να αποτελεί ένδειξη σοβαρής μηχανικής χαλαρότητας, αστάθειας που προκαλείται από ρευστό (όπως στροβιλισμός ή μαστίγιο λαδιού) ή συνθηκών στροβιλώδους ροής σε αντλία ή συμπιεστή.

Κατεύθυνση Μετάπτωσης: Εμπρός έναντι Αντίστροφης

Η κατεύθυνση στην οποία χαράσσεται η τροχιά σε σχέση με την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα είναι επίσης ένας βασικός διαγνωστικός παράγοντας.

• Προέλαση προς τα εμπρός: Η τροχιά ακολουθεί την ίδια κατεύθυνση με την περιστροφή του άξονα. Αυτή είναι η φυσιολογική συμπεριφορά για δυνάμεις όπως η ανισορροπία.
• Αντίστροφη Μετάπτωση: Η τροχιά κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή του άξονα. Αυτή είναι μια ανώμαλη κατάσταση και μπορεί να αποτελεί ένδειξη ρωγμής στον άξονα, σοβαρής τριβής ή ορισμένων τύπων αστάθειας που προκαλείται από ρευστό.

Τι δείχνει ένα διάγραμμα τροχιάς

Συνοπτικά, ένα διάγραμμα μίας τροχιάς παρέχει πληθώρα πληροφοριών:

• Το συνολικό πλάτος της δόνησης του άξονα.

– Το σχήμα της κίνησης του άξονα, το οποίο βοηθά στον εντοπισμό του τύπου σφάλματος.

• Η κατεύθυνση της μετάπτωσης.
• Η μέση θέση του άξονα εντός του διακένου του ρουλεμάν.

Αναλύοντας την τροχιά σε συνδυασμό με το φάσμα FFT και την κυματομορφή χρόνου, οι αναλυτές μπορούν να επιτύχουν μια εξαιρετικά αξιόπιστη και λεπτομερή διάγνωση της δυναμικής συμπεριφοράς μιας μηχανής.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο