Mis on pöörlevate masinate aksiaalne vibratsioon? • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on pöörlevate masinate aksiaalne vibratsioon? • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on pöörlevate masinate aksiaalne vibratsioon?

Avaldanud admin saidil

Pöörlevate masinate aksiaalse vibratsiooni mõistmine

Definitsioon: Mis on aksiaalne vibratsioon?

Aksiaalne vibratsioon (nimetatakse ka pikisuunaliseks vibratsiooniks või tõukejõu vibratsiooniks) on edasi-tagasi liikumine rootor pöörlemisteljega paralleelses suunas. Erinevalt külgmine vibratsioon Mis on võlliga risti olev küljelt küljele liikumine, siis aksiaalne vibratsioon kujutab endast võlli liikumist sisse ja välja piki oma pikkust, sarnaselt kolvi liikumisega.

Kuigi aksiaalvibratsiooni amplituud on tavaliselt madalam kui külgvibratsioonil, on see teatud tüüpi masinavigade puhul väga diagnostiline, eriti joondusviga, tõukelaagrite probleemid ning pumpade ja kompressorite protsessidega seotud probleemid.

Omadused ja mõõtmine

Suund ja liikumine

Aksiaalne vibratsioon tekib võlli kesktelje suunas:

  • Liikumine on paralleelne võlli pöörlemisteljega
  • Rootor liigub edasi-tagasi nagu edasi-tagasi liikumine
  • Tavaliselt mõõdetakse laagrikorpuste või võllide otste juures
  • Amplituud on tavaliselt väiksem kui radiaalne vibratsioon, kuid diagnostiliselt väga oluline

Mõõtmise seadistamine

Aksiaalne vibratsioon nõuab spetsiifilist anduri paigaldust:

  • Anduri suund: Kiirendusmõõtur või kiiruseandur, mis on paigaldatud võlli teljega paralleelselt
  • Tüüpilised asukohad: Laagrikorpuse otsakorkidel, mootori otsakuplitel või tõukelaagri korpustel
  • Lähedusandurid: Saab mõõta aksiaalset asendit otse, kui see on paigaldatud võlli otsa pinna poole
  • Tähtsus: Tihti tähelepanuta jäetud, kuid masinate täielikuks diagnoosimiseks kriitilise tähtsusega

Aksiaalse vibratsiooni peamised põhjused

1. Joondumise häire (kõige levinum põhjus)

Võlli joondushäire, eriti nurknihe, on aksiaalse vibratsiooni peamine põhjus:

  • Sümptom: Suur 1X või 2X aksiaalne vibratsioon töökiirusel
  • Mehhanism: Nurknihe ühendatud võllide vahel tekitab siduri kaudu edastatavaid võnkuvaid aksiaaljõude
  • Diagnostiline indikaator: Aksiaalse vibratsiooni amplituud > 50% radiaalse vibratsiooni korral viitab tugevalt joondusveale
  • Faasi suhe: Aksiaalne vibratsioon ajami ja mitteajami otstes on tavaliselt 180° faasist väljas

2. Tõukejõu laagri defektid

Aksiaalvõlli asendit juhtivate tõukelaagrite probleemid põhjustavad iseloomulikku aksiaalset vibratsiooni:

  • Tõukelaagri kulumine või kahjustus
  • Ebapiisav tõukelaagri eelkoormus
  • Tõukelaagri rike, mis põhjustab liigset aksiaalset lõtku
  • Tõukejõu laagritele omased määrimisprobleemid

3. Hüdraulilised või aerodünaamilised jõud

Pumpades, kompressorites ja turbiinides tekkivad protsessijõud tekitavad aksiaaljõude:

  • Pumba kavitatsioon: Aurumulli kokkuvarisemine tekitab aksiaalseid löögijõude
  • Tiiviku tasakaalustamatus: Asümmeetriline vool tekitab võnkuva aksiaalse tõukejõu
  • Aksiaalse voolu turbulents: Aksiaalkompressorites ja turbiinides
  • Tõusev: Kompressori tõus tekitab vägivaldse aksiaalse vibratsiooni
  • Ringlussevõtt: Projekteerimisest erinev töö, mis põhjustab voolu ebastabiilsust

4. Mehaaniline lõtvus

Liigne lõtk võimaldab aksiaalset liikumist:

  • Kulunud tõukelaagrite pinnad
  • Lahtised haakeseadise komponendid
  • Ebapiisav aksiaalne piirangu laagri konstruktsioonis
  • Kulunud vahetükid või kiilud

5. Ühendusprobleemid

Siduri kulumine või vale paigaldus tekitab aksiaalset vibratsiooni:

  • Kulunud hammasratta ühendushambad võimaldavad aksiaalset ujuvust
  • Valesti paigaldatud painduvad sidurid
  • Siduri vahetüki pikkuse vead
  • Universaalsed liigendnurgad, mis loovad aksiaalse jõu komponente

6. Termilise kasvu probleemid

Diferentsiaalne soojuspaisumine võib tekitada aksiaaljõude:

  • Torustiku soojuspaisumine seadmetele lükkamise/tõmbamise tõttu
  • Ebaühtlane termiline kasv ühendatud masinate vahel
  • Vundamendi vajumine, mis mõjutab aksiaalset joondust

Diagnostiline tähtsus

Joondumise diagnoosimine

Aksiaalne vibratsioon on joondusvea diagnoosimise peamine indikaator:

  • Pöidlareegel: Kui aksiaalne vibratsioon on > 50% radiaalsest vibratsioonist, siis kahtlustage joondusvea.
  • Sagedus Sisu: Valdavalt 2X paralleelse nihke korral; 1X ja 2X nurknihke korral
  • Faasianalüüs: 180° faaside erinevus vastasotstes olevate aksiaalsete mõõtmiste vahel kinnitab joondushäireid
  • Kinnitus: Suur aksiaalne vibratsioon, mis pärast täpset joondamist diagnoosi kinnitades märkimisväärselt väheneb

Pumba ja kompressori diagnostika

Vedelikke käitlevate pöörlevate seadmete puhul:

  • Kavitatsioon: Kõrgsageduslik, juhuslik aksiaalne vibratsioon lairiba omadustega
  • Hüdrauliline tasakaalutus: 1X aksiaalne vibratsioon asümmeetrilisest tiiviku koormusest
  • Tõus: Suure amplituudiga, madala sagedusega aksiaalne võnkumine
  • Tera läbimise sagedus: Tera läbimissageduse aksiaalne komponent viitab vooluprobleemidele

Laagri seisukorra hindamine

  • Aksiaalse vibratsiooni järsk suurenemine võib viidata tõukelaagri halvenemisele
  • Aksiaalne vibratsioon koos tõukelaagri defektide sagedustega kinnitab laagriprobleemi
  • Lähedusanduritega mõõdetud liigne aksiaalne vabakäik näitab laagri kulumist

Vastuvõetavad tasemed ja standardid

Üldised juhised

Kuigi standardid nagu ISO 20816 käsitlevad peamiselt radiaalset vibratsiooni, väljendatakse aksiaalse vibratsiooni piirväärtusi tavaliselt järgmiselt:

  • Radiaalse suhtes: Aksiaalne peaks olema < 50% radiaalset vibratsiooni normaalsetes tingimustes
  • Absoluutsed piirid: Tavaliselt on masinaklassi radiaalse vibratsiooni piirväärtused 25–50%.
  • Baasjoone võrdlus: 50-100% suurenemine võrreldes algse orderi uurimisega

Seadmespetsiifilised standardid

  • API 610 (tsentrifugaalpumbad): Määrab nii radiaalse kui ka aksiaalse vibratsiooni piirväärtused
  • API 617 (tsentrifugaalkompressorid): Sisaldab aksiaalse vibratsiooni vastuvõetavuse kriteeriume
  • Turbomasinad: Sageli jälgitakse pidevalt aksiaalse asendi ja vibratsioonianduritega

Parandus- ja leevendusmeetodid

Joonduse puudumise korral

  1. Täppisvõlli joondamine: Nurk- ja paralleeljoonduse nihke korrigeerimiseks kasutage laserjoondustööriistu
  2. Pehme jala korrigeerimine: Enne joondamist veenduge, et kõik kinnitusjalad oleksid tasased
  3. Termilise kasvu arvestamine: Joondamisel arvestage töötemperatuuri laienemisega
  4. Toru tõmbetugevuse leevendamine: Kõrvaldage torustiku jõud, mis seadmeid paigast nihutavad

Tõukejõu laagri probleemide korral

  • Kulunud tõukelaagrite komponentide vahetamine
  • Kontrollige aksiaallaagri õiget eelkoormust ja vahekaugusi
  • Tagage tõukelaagrite pindade piisav määrimine
  • Kontrollige tõukelaagri õiget paigaldust ja kiile

Protsessiga seotud aksiaalsete jõudude jaoks

  • Kavitatsiooni kõrvaldamine: Suurendage sisselaskerõhku, vähendage vedeliku temperatuuri, kontrollige sisselaskeava ummistusi
  • Optimeeri tööpunkti: Käitage pumpasid ja kompressoreid ettenähtud vahemikus
  • Hüdrauliliste jõudude tasakaalustamine: Kasutage tiivikutel tasakaalustusavasid või tagalabasid
  • Ülepingevastane kontroll: Rakenda kompressoritele tõhusat ülepingekaitset

Mehaaniliste probleemide korral

  • Vahetage kulunud sidurid ja sidurikomponendid välja
  • Pingutage lahtised mehaanilised ühendused
  • Kontrollige vahetüki ja kiibi õigeid mõõtmeid
  • Tagage siduri õige paigaldus vastavalt tootja spetsifikatsioonidele

Mõõtmise parimad tavad

Anduri paigaldamine

  • Kindel kinnitus: Aksiaalsete mõõtmiste puhul kasutage võimaluse korral magnetite asemel naaste või liimi.
  • Orientatsiooni kontrollimine: Veenduge, et andur on võlli teljega tõeliselt paralleelne (mitte nurga all)
  • Mõlemad otsad: Mõõda aksiaalset vibratsiooni nii ajami kui ka mitteajami otsas faaside võrdlemiseks
  • Lähedusandurid: Kriitiliste seadmete puhul paigaldage püsivad aksiaalpositsiooniandurid

Andmete kogumine

  • Koguge aksiaalseid andmeid alati koos horisontaalsete ja vertikaalsete radiaalmõõtmistega
  • Salvestage faasidevahelised seosed aksiaalsete mõõtmiste vahel erinevates kohtades
  • Võrrelge aksiaalse ja radiaalse amplituudi suhteid
  • Aksiaalse vibratsiooni trendi ajas, et tuvastada tekkivaid probleeme

Aksiaalse ja radiaalse vibratsiooni võrdlus

Peamised erinevused

Aspekt Radiaalne (külgmine) vibratsioon Aksiaalne vibratsioon
Suund Võlli teljega risti Paralleelselt võlli teljega
Tüüpiline amplituud Kõrgem Madalam (tavaliselt <50% radiaal)
Esmased põhjused Tasakaalutus, painutatud võll, laagridefektid Joonduse häire, aksiaallaagri probleemid, protsessi jõud
Diagnostiline väärtus Masinate üldine seisukord Spetsiifiline joondusvea ja tõukejõu probleemidele
Jälgimise prioriteet Peamine fookus Teisejärguline, kuid diagnoosimiseks kriitilise tähtsusega

Tööstuslikud rakendused

Aksiaalse vibratsiooni jälgimine on eriti oluline järgmistel juhtudel:

  • Tsentrifugaalpumbad: Hüdraulilised jõud ja kavitatsiooni tuvastamine
  • Kompressorid: Tõukelaagri jälgimine ja pingetõuke tuvastamine
  • Turbiinid: Aksiaalsed turbiinilaba jõud ja tõukelaagri seisukord
  • Ühendatud seadmed: Joonduse kontrollimine ja sidestustingimus
  • Protsessiseadmed: Voolu seisundi jälgimine

Kuigi aksiaalvibratsioon jääb sageli silmapaistvama radiaalvibratsiooni varju, mõistavad kogenud vibratsioonianalüütikud selle kriitilist diagnostilist väärtust. Paljud masinaprobleemid, mis võivad radiaalvibratsiooni uurimisel kahe silma vahele jääda, ilmnevad aksiaalvibratsiooni mustrite abil selgelt, muutes selle terviklike masinate seisukorra jälgimisprogrammide oluliseks osaks.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp