Pöörlevate masinate mehaanilise lõtvuse mõistmine
Definitsioon: Mis on mehaaniline lõtvus?
Mehaaniline lõtvus on seisund, kus pöörlevate masinate komponentidel on liiga suured lõtkud, ebapiisav kinnitus, kulunud ühenduskohad või konstruktsiooni halvenemine, mis võimaldab tahtmatut suhtelist liikumist osade vahel, mis peaksid olema jäigalt ühendatud. See loob mittelineaarse vibratsioon käitumine, mida iseloomustab mitu harmoonilised jooksva kiiruse, ebaregulaarsete amplituudi kõikumiste ja vibratsiooni suunaerinevuste kohta, mis ei järgi tavapäraseid mustreid.
Lõtkus on levinud masinaprobleem, mis mitte ainult ei põhjusta otseselt liigset vibratsiooni, vaid takistab ka muude probleemide tõhusat diagnoosimist ja parandamist, näiteks tasakaalutus või joondusviga. Enne kui muud vibratsiooni vähendamise meetmed on edukad, tuleb see tuvastada ja parandada.
Mehaanilise lõtvuse tüübid
Tüüp A: Pöörlemislõtvus (laagri lõtvus)
Laagri ja võlli või korpuse vaheline liiga suur vahe:
- Laagri ja võlli vaheline side: Kulunud võlli pind, ebapiisav pinguldus, kahjustatud laagriava
- Laagri ja korpuse vaheline ühendus: Kulunud korpuse ava, lahti tulnud laagrikate, ebapiisav pressliitekoht
- Sisemine laager: Liigne laagri kliirens kulumisest
- Sümptom: 1×, 2×, 3× harmoonilised; radiaalsuunas kõrgemad
Tüüp B: Konstruktsiooniline lõtvus (pjedestaal/vundament)
Mittepöörlevate komponentide ebapiisav kinnitus:
- Lahtised pjedestaalid: Ankrupoldid pole tihedalt kinni, vuugitäidis on halvenenud
- Lahtise aluse kinnitus: Seadmete kinnituspoldid on lahti või puuduvad
- Pragunenud raam või vundament: Liikumist võimaldav konstruktsioonikahjustus
- Sümptom: Mitmed harmoonilised (sageli kuni 5× või rohkem); ebaühtlane, mittelineaarne reaktsioon
Tüüp C: komponentide lõtvus
Lahtised kokkupandud komponendid:
- Lahtised tiivikud: Tiivik võllil lahti, kiil kulunud või puudu
- Lahtised sidurid: Siduri rummud on võllidel lahti
- Lahtised rihmarattad/hammasrattad: Ajamikomponendid on võllil lahti
- Lahtised katted/kaitsmed: Lehtmetallist paneelid ragisevad
- Sümptom: Harmoonilised ja subharmoonilised; võimalikud 1/2×, 1/3× komponendid
Vibratsiooni signatuur
Sageduskarakteristikud
Lõtvus tekitab iseloomulikke sagedusmustreid:
- Mitmed harmoonilised: Tugev 1×, 2×, 3×, 4× ja kõrgem (erinevalt tasakaalustamatusest, mis on peamiselt 1×)
- Subharmoonilised: Võib esineda 1/2×, 1/3× komponente (C-tüüpi lõtvus)
- Mitteharmooniline sisu: Tipud jooksukiiruse mittetäisarvuliste kordsete juures
- Kõrgendatud müratase: Lairibaühenduse kasv juhuslike mõjude tõttu
Amplituudi käitumine
- Kõrge üldine tase: Koguvibratsioon on ebaproportsionaalne liikumapanevate jõududega
- Mittelineaarne: Vibratsioon ei skaleeru kiiruse ega koormusega ennustatavalt
- Ebakorrapärane: Amplituud varieerub mõõtmiste vahel märkimisväärselt
- Suuna erinevused: Võib ühes suunas olla 2–5 korda kõrgem kui ristisuunas
Faasi omadused
- Ebastabiilne Faas: Faasinurk muutub mõõtmiste vahel ebaregulaarselt
- Suur faaside hajumine: ±30–90° kõikumine sama kiiruse juures
- Kaotuste tasakaalustamine: Ettearvamatu faas muudab tasakaalustusarvutused ebausaldusväärseks
Aja lainekuju omadused
- Ebaregulaarne, mittesinusoidaalne lainekuju
- Kärbitud või kärbitud tipud (mõjud piirangutele)
- Juhuslikud impulsiivsed sündmused
- Perioodilise struktuuri kadumine
Levinumad asukohad ja põhjused
Laagritega seotud
- Kulunud võlli laagrite pinnad, mis võimaldavad laagril kõikuda
- Kulunud või kahjustatud laagrikorpuse avad
- Ebapiisav interferentssobivus (vale tolerantsi valik)
- Laagrikaane poldid on lahti või ebapiisavalt pingutatud
- Kulunud vastaspindadega lõhenenud laagrikorpused
Vundament ja paigaldus
- Lahtised ankrupoldid (kõige levinum konstruktsiooniline lõtvus)
- Põrandate all olev halvenenud või puuduv vuugitäidis
- Pragunenud betoonvundamendid
- Lahtised seadmete kinnituspoldid alusplaadil
- Kahjustatud või piklikud poldiavad
Pöörlevad komponendid
- Ventilaator või tiivik on võllil lahti (kulunud kiil, lõdvad kinnituskruvid)
- Ebapiisava pinguletõmbumisega sidurirummud
- Rihmaratta kinnituskruvid on lahti või puuduvad
- Rootori komponendid on võllil lahti
Struktuurne
- Pragunenud masinaraamid või korpused
- Väsimuspraod keevisõmblustes
- Lahtised konstruktsioonipoldid
- Halvenenud liimide või liimide
Tuvastusmeetodid
Vibratsioonianalüüs
- FFT-analüüs: Otsige mitut harmoonilist (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+)
- Sidususe testimine: Mõõtmiste madal koherentsus viitab mittelineaarsele käitumisele
- Suunaline võrdlus: Suured erinevused horisontaalse ja vertikaalse vahel
- Reaktsioon välisele ergutusele: Puuduta masinat, jälgi ebanormaalset reaktsiooni
Füüsiline kontroll
Visuaalne kontroll
- Otsige lünki, pragusid, korrosiooni, kahjustusi
- Kontrollige liikumisele viitavaid märke
- Jälgige värvi kulumismustreid liidestel
- Otsige metallilaaste, mis viitavad hõõrdumisele
Puudutage testimist
- Lööge kahtlusega lahtised komponendid haamriga
- Kuulake, kas pideva helina asemel on tegemist ragisemise või tuhmi heliga
- Tundke liigset liikumist või vibratsiooni
- Võrrelge teadaolevate heade komponentidega
Pöördemomendi kontrollimine
- Kontrollige kõiki polte momentvõtmega
- Kontrollige spetsifikatsioonide alusel
- Otsige katkiseid, kahjustatud või korrodeerunud kinnitusvahendeid
- Kontrollige, kas niidid on kulunud
Tõmba/tõmba testimine
- Rakendage kahtlastele komponentidele jõudu
- Jälgige liikumist, mis ei tohiks toimuda
- Mängu kvantifitseerimiseks kasutage indikaatoreid
- Võrrelge uute või korralikult kinnitatud komponentidega
Parandusprotseduurid
Laagri lõtvuse jaoks
- Laagri vahetamine: Kui laager ise on kulunud
- Võlli remont: Kulunud võlli kroomimine või keevitamine, uuesti suuruse järgi töötlemine
- Eluaseme remont: Masina korpuse suurendamine, suurema laagri kasutamine või metallpihusti/keevituse abil suurendamine
- Sobivuse parandamine: Kasutage tootja spetsifikatsioonide kohaselt sobivaid interferents-liiteid
- Laagrikorgid: Kulumise korral pingutage või vahetage välja
Struktuurilise lõtvuse tagamiseks
- Pingutage kõiki kinnitusdetaile: Pingutusmoment vastavalt spetsifikatsioonile, kasutades õiget mustrit
- Kahjustatud poltide vahetamine: Paigaldage uued õige klassi ja suurusega poldid
- Remondivundament: Eemalda vana vuugitäidis, puhasta pinnad, vala uus vuugitäidis
- Keevispraod: Vajadusel parandage raamide või postamentide praod
- Lisa tugevdus: Nõrkade konstruktsioonide tugiseinad või toestusdetailid
Komponentide lõtvuse jaoks
- Pingutage kinnituskruvid õige pöördemomendi ja keermelukuga uuesti kinni
- Kulunud kiilude ja kiilusoone vahetamine
- Kasutage pressliitega komponentide jaoks sobivaid pingeliiteid
- Korduvalt lahti tulnud tihvtid või võtmekomponendid
- Vaheta kahjustatud komponendid välja
Ennetusstrateegiad
Projekteerimisetapp
- Määrake kinnitusdetailide piisav suurus ja kogus
- Projekteerige sobivad interferentsi sobivad kohad
- Tagage piisav konstruktsiooniline jäikus
- Vältige pingete kontsentratsiooni, mis viib pragunemiseni
- Määrake sobivad kinnitusdetailide klassid ja materjalid
Paigaldamisetapp
- Kasutage kalibreeritud momentvõtmeid
- Järgige õiget pingutusjärjestust
- Kasutage vajadusel keermelukustusvahendeid
- Enne kokkupanekut veenduge, et pinnad on puhtad ja tasased
- Kontrollige, et sobivus vastaks spetsifikatsioonidele
- Tehke kvaliteedikontrolli inspekteeringuid
Hooldusfaas
- Perioodiline pöördemomendi kontroll (aastas või vibratsiooni jälgimise ajakava alusel)
- Vibratsioonitrendide abil tuvastatakse tekkiv lõtvus
- Visuaalsed kontrollid katkestuste ajal
- Vajadusel pingutage
- Tegelege vibratsiooniga kohe, enne kui see põhjustab lõtkumist
Diagnostilised väljakutsed
Teiste probleemide varjamine
- Lõtvus võib varjata või jäljendada teisi vigu
- Takistab täpset tasakaalustamine mittelineaarse vastuse tõttu
- Teeb joondamine raske või võimatu
- Võib tekitada vibratsioonimustreid, mis sarnanevad pragude või laagridefektidega
Progressiivne loodus
- Lõtvus algab sageli väikesest osast ja süveneb järk-järgult
- Lõtvusest tulenev vibratsioon põhjustab suuremat lõtvust (positiivne tagasiside)
- Võib nädalate jooksul kergest raskeks muutuda, kui seda ei korrigeerita
- Lõpuks põhjustab laagritele, võllidele ja vundamentidele sekundaarseid kahjustusi
Seos teiste vigadega
Lõtvus vs tasakaalustamatus
| Funktsioon | Tasakaalustamatus | Lõtvus |
|---|---|---|
| Primaarne sagedus | Ainult 1× | 1×, 2×, 3×, 4×+ harmoonilised |
| Faasi stabiilsus | Järjepidev, korduv | Ebakorrapärane, muutused mõõtmiste vahel |
| Lineaarsus | Vibratsioon ∝ kiirus² | Mittelineaarne, ettearvamatu |
| Vastus tasakaalustamisele | Vibratsiooni vähendamine | Minimaalne või puudub paranemine |
| Suunatud muster | Sarnased horisontaalsed/vertikaalsed | Sageli palju kõrgemal ühes suunas |
Lõtvus vs. joondusviga
- Joondumatuse: Peamiselt 2× ja mõningal määral 1× stabiilse faasiga
- Lõtvus: Mitmed harmoonilised (1× kuni 5×+), ebastabiilne faas
- Kombinatsioon: Joondumatuse põhjused võivad olla lõtvus ja lõtvus süvendab joondushäire mõju.
Mõju masina jõudlusele
Otsesed mõjud
- Kõrge vibratsioon: Liigne tase põhjustab ebamugavust ja ohutusprobleeme
- Müra: Kõmisevad, paugutavad või koputavad helid
- Vähendatud täpsus: Võlli positsioneerimisvead
- Kiirendatud kulumine: Löögikoormus kahjustab komponente
Teisene kahjustus
- Laagri kahjustused: Löögikoormused ja lõtvusest tingitud joondushäired kahjustavad laagreid
- Võlli nüanss: Lahtiste liitmike mikroliikumine põhjustab hõõrdumiskorrosiooni
- Kinnitusdetaili rike: Poldid võivad vahelduva koormuse tõttu väsida ja puruneda
- Pragude levik: Vibratsioon levitab olemasolevaid pragusid
- Vundamendi halvenemine: Pidev vibratsioon kahjustab betooni ja vuuki
Operatiivsed probleemid
- Takistab efektiivset tasakaalustamist
- Muudab joondamise säilitamise võimatuks
- Diagnostiline segadus varjab teisi probleeme
- Vähenenud seadmete töökindlus
Juhtumi näide
Olukord: Suur indutseeritud tõmbeventilaator, 1200 p/min, liigne vibratsioon
- Esialgsed sümptomid: 8 mm/s üldine vibratsioon (häire piirväärtus 4,5 mm/s)
- Spekter: Tugevad 1×, 2×, 3×, 4× komponendid
- Tasakaalustamiskatsed: Kolm katset, paranemist pole, faas on ebaühtlane
- Uurimine: Füüsiline kontroll näitas, et kaheksast ankrupoldist neli on lahti
- Parandus: Kõik ankrupoldid pingutati uuesti spetsifikatsioonile vastava 400 N·m pöördemomendiga
- Tulemus: Vibratsioon langes koheselt 1,8 mm/s-ni
- Järeltegevus: Ühekordne tasakaalustus vähendas vibratsiooni 0,8 mm/s-ni (nüüd oli süsteem lineaarne)
- Õppetund: Enne tasakaalustamist kontrollige alati lõtku
Parimad tavad
Diagnostiline kontrollnimekiri
Vibratsiooniprobleemide uurimisel kontrollige alati lõtvust:
- Analüüsige spektrit mitme harmoonilise suhtes
- Kontrollige faaside korduvust
- Tehke kahtlaste komponentide koputustestid
- Kontrollige kõigi poltide pingutusmomente
- Kontrollige pragude, kulumise, halvenemise suhtes
- Kõigepealt korrigeeri lõtvust enne muud diagnostikat või parandusi
Hooldusprotokoll
- Lisage poltide pöördemomendi kontrollid PM-graafikutesse
- Dokumenteerige pöördemomendi baasväärtused
- Trendi pöördemomendi lõdvestamine aja jooksul
- Kasutage keermelukustussegusid oluliste kinnitusdetailide puhul
- Kui lõdvenemine kordub, vahetage see välja, mitte pingutage korduvalt uuesti
Mehaaniline lõtvus on masinate vibratsiooni levinud, kuid sageli tähelepanuta jäetud põhjus. Selle iseloomulik mitmeharmooniline tunnusjoon, mittelineaarne käitumine ja segavad muud diagnostilised ja korrigeerivad meetmed muudavad vibratsiooni tõrkeotsingu esimese sammuna oluliseks lõtvuse kontrollimise ja parandamise.
Kategooriad:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 