Κατανόηση του διαγράμματος τροχιάς άξονα στην ανάλυση κραδασμών
A τροχιά άξονα είναι ένα διάγραμμα που δείχνει τη διαδρομή που διαγράφει το γεωμετρικό κέντρο ενός περιστρεφόμενου άξονα κατά τη διάρκεια μιας ή περισσοτέρων στροφών. Πρόκειται για μια δισδιάστατη εικόνα της κίνησης του άξονα εντός του διάκενο ρουλεμάν, σαν να κοιτάζατε κατευθείαν στο τέλος του άξονα. Αυτή η ισχυρή διάγνωση δημιουργείται με την τοποθέτηση ενός ζεύγους μη-επαφής ανιχνευτές εγγύτητας 90 μοίρες μεταξύ τους - συνήθως σε διάταξη Χ-Υ - και απεικονίζοντας τα σήματα ταυτόχρονης μετατόπισής τους το ένα έναντι του άλλου και όχι έναντι του χρόνου.
1. Γιατί το διάγραμμα τροχιάς είναι τόσο χρήσιμο
Ένα πρότυπο χρονική κυματομορφή ή Φάσμα FFT δείχνει δόνηση σε μία μόνο κατεύθυνση. Το διάγραμμα τροχιάς συνδυάζει δύο κάθετες κατευθύνσεις για να δώσει μια πλήρη εικόνα της δυναμικής κίνησης του άξονα, επιτρέποντας στους αναλυτές να απεικονίσουν το πραγματικό σχήμα και την κατεύθυνση της κίνησης αντί να την συμπεράνουν. Αυτή η πρόσθετη διάσταση παρέχει ανεκτίμητες ενδείξεις για τη διάγνωση ενός ευρέος φάσματος βλαβών, γι' αυτό και η τροχιά αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο του δυναμική του ρότορα ανάλυση - ειδικά για τα υψηλής ταχύτητας, κρίσιμα μηχανήματα που είναι εφοδιασμένα με υγρά φιλμ ρουλεμάν στροφέα, όπως τουρμπίνες, συμπιεστές και μεγάλες γεννήτριες.
Επειδή οι ανιχνευτές μετρούν τη μετατόπιση απευθείας έναντι του ρουλεμάν, η τροχιά αποκαλύπτει επίσης πού βρίσκεται ο άξονας εντός του διακένου του, όχι μόνο πόσο κινείται - πληροφορίες για ένα τοποθετημένο στο περίβλημα επιταχυνσιόμετρο απλά δεν μπορεί να παράσχει. Προσθέτοντας ένα ταχύμετρο ή Keyphasor σημάδι σφραγίζει κάθε επανάσταση στην τροχιά, καθορίζοντας την φάση και καθιστώντας την κατεύθυνση της μετάπτωσης αδιαμφισβήτητη.
2. Πώς να ερμηνεύσετε τα 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, υποδηλώνει συνήθως έναν καλά συμπεριφερόμενο ρότορα, στον οποίο κυριαρχεί μια μόνο συχνότητα - συνήθως ανισορροπία. Η τροχιά θα είναι κυκλική εάν η δυσκαμψία της στήριξης του εδράνου είναι η ίδια και προς τις δύο κατευθύνσεις (ισοτροπική) και ελλειπτική εάν η δυσκαμψία διαφέρει οριζόντια και κάθετα (ανισοτροπική), κάτι που είναι πολύ συνηθισμένο στην πράξη επειδή τα περισσότερα μηχανήματα είναι πιο δύσκαμπτα κάθετα από ό,τι οριζόντια.
Παραμορφωμένη, Σχήμα-8 ή Μπανάνα-σχήμα τροχιάς
Όταν η τροχιά παραμορφώνεται από μια απλή έλλειψη, πολλαπλές συχνότητες επηρεάζουν την κίνηση του άξονα:
- A «μπανανοειδής» ή ημισεληνοειδής τροχιά συχνά συνδέεται με κακή ευθυγράμμιση, όπου υπάρχουν και οι συχνότητες 1× και 2×.
- A σχήμα σχήματος-8 είναι ένα κλασικό σημάδι μιας ισχυρής συνιστώσας 2×, ένας κλασικός δείκτης κακής ευθυγράμμισης του άξονα. Ένα σχήμα 8 με εσωτερικό βρόχο υποδηλώνει συχνά μια πιο σοβαρή κατάσταση 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-στάτορα. Δείχνουν ότι η κίνηση του άξονα περιορίζεται στιγμιαία καθώς έρχεται σε επαφή με ένα σταθερό εξάρτημα, όπως ένα ρουλεμάν, ένα σφραγίδα, ή το περίβλημα του μηχανήματος.
Εξαιρετικά ακανόνιστες τροχιές
Μια τροχιά που είναι ακανόνιστη, ασταθής ή φαίνεται γεμάτη “θόρυβο” μπορεί να σηματοδοτεί σοβαρή μηχανική βλάβη. χαλαρότητα, αστάθεια που προκαλείται από ρευστό, όπως στροβιλισμός λαδιού ή μαστίγιο, ή συνθήκες τυρβώδους ροής σε αντλία ή συμπιεστή.
3. Κατεύθυνση της μετάπτωσης: Προς τα εμπρός έναντι της αντίστροφης
Η κατεύθυνση προς την οποία εντοπίζεται η τροχιά, σε σχέση με την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα, αποτελεί από μόνη της βασικό διαγνωστικό παράγοντα:
- Εμπρόσθια μετάπτωση: τα ίχνη της τροχιάς έχουν την ίδια κατεύθυνση με την περιστροφή του άξονα. Αυτή είναι η κανονική συμπεριφορά για δυνάμεις όπως η ανισορροπία.
- Αντίστροφη μετάπτωση: τα ίχνη της τροχιάς είναι αντίθετα από την περιστροφή του άξονα. Αυτή είναι μια μη φυσιολογική κατάσταση και μπορεί να υποδεικνύει ρωγμή άξονα, μια σοβαρή τριβή ή ορισμένοι τύποι αστάθειας που προκαλείται από υγρά.
Η διάκριση των δύο προϋποθέτει το σήμα φάσης μία φορά ανά περιστροφή- χωρίς αυτό η τροχιά δείχνει το σχήμα αλλά όχι την έννοια με την οποία ταξιδεύει, και η διαγνωστική διάκριση χάνεται.
4. Η τροχιά στη διαγνωστική πεδίου
Οι μόνιμα εγκατεστημένοι ανιχνευτές προσέγγισης που τροφοδοτούν ένα σύστημα παρακολούθησης είναι ο τρόπος του εγχειριδίου για τη σύλληψη μιας τροχιάς σε μεγάλες κρίσιμες μηχανές, αλλά η βασική αρχή - δύο σήματα κάθετης μετατόπισης που απεικονίζονται το ένα έναντι του άλλου με αναφορά φάσης - είναι εξίσου διαθέσιμη στον μηχανικό πεδίου. Ένα φορητό όργανο δύο καναλιών, όπως το Balanset-1A μετρά συγχρονισμένο πλάτος και φάση σε δύο επίπεδα ταυτόχρονα, οπότε μόλις μια τροχιά ή ένα φάσμα επιβεβαιώσει ότι ανισορροπία είναι η κυρίαρχη δύναμη, η ίδια ρύθμιση μεταφέρεται κατευθείαν στο εξισορρόπηση πεδίου και επαλήθευση της διορθωμένης κατάστασης. Όταν η τροχιά αποκαλύπτει κακή ευθυγράμμιση, τριβή ή αστάθεια, η διαπίστωση αυτή κατευθύνει το έργο προς την ευθυγράμμιση ή τη μηχανική διόρθωση και όχι προς την εξισορρόπηση.
5. Τι δείχνει ένα διάγραμμα τροχιάς
Εν ολίγοις, ένα απλό διάγραμμα τροχιάς παρέχει πληθώρα πληροφοριών με μια ματιά:
- 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, προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.
- Η μέση θέση του άξονα εντός του διακένου έδρασης - η άξονας.
Αναλύοντας σε συνδυασμό με το φάσμα FFT και τη χρονική κυματομορφή, η τροχιά επιτρέπει στον αναλυτή να φτάσει σε μια πολύ σίγουρη και λεπτομερή ανάλυση. διάγνωση της δυναμικής συμπεριφοράς μιας μηχανής - συνδυάζοντας το “πόσο”, το “τι σχήμα” και το “με ποιον τρόπο” σε μια αποφασιστική εικόνα.
