Vibratsioonidiagnostika

Pehme jalg: põhjused, diagnostika ja korrigeerimine

Pehme jalg on üks levinumaid, kuid alahinnatud liigse vibratsiooni põhjuseid pöörlevates seadmetes. Väliteeninduse statistika kohaselt, kuni 80% Tööstusettevõtete masinad töötavad korrigeerimata pehme jalaga. See artikkel annab üksikasjaliku ülevaate nähtuse füüsikast, selle klassifikatsioonist, tuvastusmeetoditest – alates lehtmetallist kuni ristfaasilise vibratsiooni analüüsini – ja praktilistest korrektsioonitehnikatest.

15 minutit lugemist ISO 20816 · ISO 18436 · ISO 1940 Balanset-1A

1. Definitsioon ja füüsiline olemus

Pehme jalg on seisund, mille puhul üks või mitu masina jalga ei ole enne kinnituspoltide pingutamist täielikult vastu alusraami (taldplaat). Sellise poldi pingutamisel deformeerub masina korpus, moondub laagriava geomeetria ja rootori telg kaldub kõrvale oma kavandatud asendist.

Füüsikaliselt toimub järgmine: poldi pingutusjõud jalal, millel puudub täielik kontakt, tekitab korpuses paindemomendi. See deformatsioon kandub üle laagritugedele, põhjustades:

  • Veerelaagrite sisemiste rõngaste joondusviga
  • Ebaühtlane koormuse jaotus liuglaagrites
  • Ühendatud masinavõllide nurknihe
  • Dünaamiline tasakaalustamatus rootori läbipainde tõttu

Selle tulemusena suureneb vibratsioon pöörlemissagedusel (1×) ja raskematel juhtudel ka harmooniliste kordsete juures.

Väliandmed

On dokumenteeritud juhtumeid, kus pehme jala korrigeerimine üksikpolt vähendas vibratsioonikiirust (RMS) 12 mm/s kuni 2 mm/s – kuuekordne vähenemine.

2. Pehme jala klassifikatsioon

Rahvusvahelises praktikas eristatakse nelja tüüpi pehmet jalga. Igaüks neist nõuab erinevat lähenemist tuvastamisele ja korrigeerimisele.

1

Paralleelne (õhupiluga) pehme jalg

Jala all on kogu kandepinna ulatuses ühtlane õhupilu. Põhjused võivad olla: lühike jalg, tallaplaadi ebatasasus või vale paksusega vahetükk.

✓ Lamedad kalibreeritud kiilud
2

Nurga pehme jalg

Jalg puutub raami vastu ainult ühest servast või nurgast. Poldi pingutamisel tõuseb vastaskülg üles, moonutades korpust. See tekib siis, kui jalg ei ole poldi teljega risti või kui pinnal on kiilukujuline kulumine.

✓ Koonilised / astmelised kiilud
3

Pehme (vedruv) jalg

Pind puutub küll ametlikult vastu raami, kuid esineb kokkusurutavat materjali: liigseid õhukesi kiile, värvi, mustust, korrosiooni või tihendijääke. Joondumine "nihkub" aja jooksul vajudes. Tuvastatakse ebastabiilsete korduvate mõõtmiste põhjal.

✓ Puhtad pinnad, ≤3 kiilu
4

Indutseeritud pehme jalg

Jalal ja raamil on õige geomeetria, kuid välised jõud – toru pinge, kaablirennide koormused, kaitsepiirde jõud, tõmbepoltide surve – tõmbavad korpuse tugipinnast välja. Kõige salakavalam on see, et staatilised mõõtmised ei pruugi seda näidata.

✓ Toru pinge korrigeerimine
Pehme jala klassifikatsioon – ristlõike diagramm
Pehme jala klassifikatsioon: paralleelne, nurgeline, pehme ja indutseeritud Diagramm, mis näitab nelja tüüpi pehmet jalga ristlõikes. 1 · Paralleelselt RAAM tühimik JALG Ühtlane vahe ▸ Lamedad kiilid 2 · Nurk RAAM JALG max 0 Kiiluvahe ▸ Koonilised kiilud 3 · Pehme RAAM kiile/mustust JALG Kokkusurutav kiht ▸ Puhas, ≤3 kiilu 4 · Indutseeritud RAAM JALG Toru KORPUS Väline jõud ▸ Torukorrektuur

LõheVäline jõudParandus Esmalt määrake pehme jala tüüp kokkupuute olemuse järgi, seejärel valige parandusmeetod (kiilud, pinnatöötlus, väliste koormuste eemaldamine).

3. Mõju masina vibratsioonitingimustele

Pehmel jalal on masina seisukorrale keeruline negatiivne mõju mitme parameetri kaudu:

ParameeterMõju mehhanism
Vibratsioonikiirus (RMS, mm/s)Amplituudi suurenemine 1× pöörlemissagedusel rootori läbipainde ja joondusvea tõttu
VibratsioonifaasTugede faasinurkade erinevus võib ulatuda 180°-ni — pehme jala iseloomulik tunnus
SpekterKõrgendatud 1× koos võimaliku 2× olemasolu ja võrgusagedusega (elektrimootorite puhul)
Laagri eluigaRõnga joonduse häire põhjustab veerelementidele punktide ülekoormust, mis vähendab oluliselt kasutusiga.
Võlli joondamineEbastabiilne joondus: pärast poltide pingutamist väärtused "kalduvad" sihtmärgist
TihendidKorpuse deformatsioon häirib mehaanilise tihendi pesade geomeetriat
Praktiline reegel

Kui vibratsioon püsib pärast kvaliteetset võlli joondamist kõrgenenud, Esimene asi, mida kontrollida, on pehme jalg.

4. Diagnostilised meetodid

4.1. Staatiline tuvastamine (kaliibrid ja indikaatorid)

Kõige levinum meetod plaaniliste joondamistööde ajal.

  1. Keerake lahti kõik masina kinnituspoldid.
  2. Sisestage iga jala ja raami vahele lehtmõõtur. Kirjutage üles vahed.
  3. Iga jala kohta, mille vahe on suurem kui 0,05 mm, valige kalibreeritud vahetükid.
  4. Pingutage kõik poldid momentvõtmega kinni.
  5. Korda mõõtmist indikaatoriga: paigalda alus raamile, aseta indikaatori ots jalale ja keerake polt lahti. Lubatud nihe ei ole suurem kui 0,05 mm (50 µm).
Piirang

See meetod ei tuvasta põhjustatud pehme jalg mis tekib töökoormuse all (temperatuur, rõhk, toru pinge).

4.2. Dünaamiline tuvastamine (poltide lõdvenemine töötaval masinal)

See meetod tuvastab pehme jala otse töötingimustes – temperatuuril, rõhul ja toru pingel.

  1. Paigaldage vibratsiooniandur (kiirendusmõõtur) masina korpusele toe lähedale.
  2. Ühendage instrument reaalajas vibratsioonikiiruse RMS-i jälgimisrežiimis. Kasutage kaasaskantavat kahekanalilist vibromeetrit, näiteks Balanset-1A saab kasutada, võimaldades samaaegselt jälgida vibratsiooni taset ja faasinurka pöörlemissagedusel.
  3. Keera järjestikku lahti iga kinnituspolti (sõrmedega pingutatuna), jälgides RMS-i muutust.
  4. Pärast kontrollimist pingutage polt kohe uuesti ja liikuge järgmise juurde.
  5. Polt, mille lahtipääsemine vähendab oluliselt vibratsiooni, viitab pehmele jalajäljele selles kohas.
Kriteerium

Vibratsioonikiiruse RMS vähenemine rohkem kui 20% Ühe poldi lahtikeeramine on pehme jala veenev tõend.

Ohutushoiatus

Töötavate seadmete kinnitusdetailidega töötamine on seotud suurenenud riskiga. Tööohutusnõuete range järgimine, sh kinnitusvahendite kasutamine, on kohustuslik. sädemevabad tööriistad ohtlikes piirkondades töötamine ja nõuetekohane luba pingestatud seadmetega töötamiseks.

4.3. Faasidevahelise vibratsiooni analüüs

Kõige informatiivsem instrumentaalne meetod, mis võimaldab pehmet jala tuvastamist kinnitusdetailide lahtiühendamist jooksuvarustuse peal.

Vajalik varustus

  • Kahekanaliline vibratsioonianalüsaator ristfaasifunktsiooniga
  • Kaks kiirendusmõõturit
  • Faasireferentsandur (tahhomeeter) ja peegeldav marker rootoril

Kahe kanaliga vibromeeter Balanset-1A Võimaldab samaaegselt mõõta vibratsiooni amplituudi 1× ja faasinurka kahel kanalil täpsusega ±2°, mistõttu sobib see ristfaasianalüüsiks välitingimustes. Standardvarustusse kuulub fotoelektriline faasireferentsandur (vahemik 0–360°).

  1. Paigaldage kiirendusmõõturid kahele samas suunas (nt vertikaalselt) olevale masina toele.
  2. Kinnitage marker rootori külge ja suunake tahhomeetri andur markerile.
  3. Tehke faasidevahelise ristsuunalise mõõtmine: instrument määrab kahe punkti vahelise vibratsioonifaasinurga erinevuse 1× pöörlemissagedusel.
Diagnostiline kriteerium

Kui faaside vahe on ligikaudu 180° Kui kahe toe vahel on samaaegselt märkimisväärne amplituudide erinevus, on see pehme jala iseloomulik märk. Suurema amplituudiga tugi näitab probleemi asukohta.

Diferentsiaaldiagnostika

DefektToetuste faaside erinevusAmplituud
Pehme jalg≈ 180°Oluline erinevus tugede vahel
Tasakaalustamatus≈ 0° (sama faasis)Võrreldavad tasemed
Joondumatuse0° või 180°Sõltub joondusvea tüübist
Faasianalüüs: tasakaalustamatus (0°) vs pehme jalg (180°)
Asümmeetria — faas ≈ 0° (faasisisene tugiliikumine) CH1 CH2 Δφ ≈ 0° RAAM MASIN Pehme jalg — faas ≈ 180° (faasivastane tugiliikumine) CH1 CH2 Δφ ≈ 180° RAAM MASIN SF

CH1 / CH2Δφ ≈ 0°Δφ ≈ 180° Faasis olevad signaalid viitavad tavaliselt tasakaalustamatusele; faasvastased signaalid viitavad pehmele jalale. Lõpliku järelduse saamiseks kontrollige amplituude, 1×/2× spektrit ja poltide lahtikeeramistesti.

Ristfaasimeetodi eeliseks on see, et see töötab masina tavapärase töötamise ajal ega nõua kinnitusdetailide lahtikeeramist.

5. Torudest tingitud pehme jalg

Pumba- või kompressoriseadmete torude pinge on üks peamisi – kuid kõige sagedamini tähelepanuta jäetud – liigse vibratsiooni ja ebastabiilse joonduse põhjuseid.

5.1. Esinemismehhanism

Kui torustik ühendatakse pinge all oleva masinaäärikuga (ilma vaba ühenduskohata), mõjub masina korpusele pidevalt toru jõud. Töörõhu ja -temperatuuri korral see jõud suureneb soojuspaisumise tõttu. Toru "kiigutab" masinat, mis põhjustab:

  • Võlli joonduse perioodilised muutused
  • Suurem vibratsioon 1× ja 2× pöörlemissagedusel
  • Laagrite ja mehaaniliste tihendite enneaegne kulumine
  • Ebastabiilsed näidud joondamise katsel
Indutseeritud pehme jalg: masina pinge torustikust
SIHTASUTUS RAAM PUMP (kompressor) TORU (imemis-) TORU (tühjendus) — pinge all! F (tüvi) deformatsioon äärik 4-punkti kontroll 12 6 9 3

PingejõudDeformatsioon Punased nooled näitavad toru tõmbepinget, mis masina oma geomeetriast välja tõmbab. Ring 12–3–6–9 näitab ääriku vahede mõõtmise järjekorda neljas punktis enne joondamist.

5.2. Torustiku seisukorra kontroll

Enne võlli joondamist on kohustuslik kontrollida ääriku nurka ja nihet.

  1. Ühendage torustik masina ääriku küljest lahti.
  2. Mõõtke toruääriku ja masinaääriku vahelisi vahesid neljas punktis: kella 12, 3, 6 ja 9 asendis.
  3. Määrake nurk (vahede vahe vastaspunktides) ja nihe (ääriku keskjoonte paralleelne mittevastavus).

Tolerantsid

  • Ideaalne nurk ja nihke väärtus: 0 mm
  • Hoolika paigaldusega praktiliselt saavutatav: 0,01–0,02 mm
  • Väärtused ületavad 0,05 mm nõuavad enne joondamist kohustuslikku korrigeerimist

5.3. Torude liitmine

Eesmärk on saavutada pingevaba äärikühendus ilma väliste jõudude rakendamiseta. Meetodid hõlmavad järgmist:

  • Toru tugede ja riputite reguleerimine
  • Poolide lõikamine või pikendamine
  • Paisumisvuukide kasutamine
  • Vahepealsete tugiasendite korrigeerimine
Tööstuse reaalsus

Välipraktika andmete kohaselt, kuni 80% tegutsevatest organisatsioonidest eirab torude pingete kontrollimist, jätkates vibratsiooni põhjuse otsimist mujalt. See töö on töömahukas, kuid ilma selleta on igasugune joondamine – isegi täppisjoondamine – ebastabiilne.

6. Jalgade kokkupuuteala nõuded

Masina jala minimaalne kokkupuutepind alusplaadiga (vundamendiraam) peab olema vähemalt 80% jalatalla piirkonnast.

Kui kontaktpind on väiksem kui 80%:

  • Koormus jaotub ebaühtlaselt, tekitades lokaalseid pingekontsentratsioone
  • Kiilud deformeeruvad ja on punktkontaktides mõlkis
  • Poltide pingutamine ei taga stabiilset fikseerimist — joondus "nihkub" aja jooksul
  • Jala või tallaplaadi väsimuspurunemise oht suureneb

Kontrollimeetodid

  • Visuaalne kontroll: kontaktjäljed, oksüdeerumine, kriimustused jalgade ja raami pindadel
  • Preisimaa sinine (märgistuspasta): kandke tallaplaadile õhuke kiht, suruge jalg alla, hinnake kokkupuutemustrit
  • Kaliibri komplekt: Mõõtke jala ümbermõõt lahti keeratud poldiga

Kui kontakt on väiksem kui 80%, tuleb tugipindade tasasus taastada: tallaplaadi ja/või jalatalla kraapimise, freesimise või lihvimisega.

7. Pehme jala korrigeerimise protseduur

Soovitatav tööjärjestus pehme jala tuvastamisel:

1

Kandepindade ettevalmistamine

  • Puhastage tallaplaadid ja jalapinnad mustusest, värvist, roostest ja vanast tihendmaterjalist
  • Kontrollige tasasust sirge serva ja lehtmetalli komplektiga
  • Vajadusel pindade mehaaniline töötlemine (lihvimine, kraapimine)
2

Kontaktpinna kontrollimine

  • Veenduge, et jala ja talla vaheline kontakt on vähemalt 80%
  • Eemaldage kokkupuutetsoonist kõik kokkusurutavad (vetruvad) materjalid
3

Mõõtke lünki

  • Keerake lahti kõik kinnituspoldid
  • Mõõtke vahesid lehtmõõturi või indikaatoriga iga jala juures
  • Valige kalibreeritud roostevabast terasest vahetükid. Mitte rohkem kui 3 kiilu jala kohta ("pehme" efekti vältimiseks)
4

Kontrollige toru pinget

  • Ühendage torustik lahti
  • Mõõtke ääriku nurka ja nihet neljas punktis
  • Kui tolerantsid ületatakse, korrigeerige neid pingevaba ühenduse saavutamiseks.
5

Lõplik pingutamine ja kontrollimine

  • Pingutage kõik poldid pöördemomendivõtmega ristikujuliselt
  • Kontrollnäidikuga kontroll: nihe ≤ 0,05 mm mis tahes poldi lahtikeeramisel
  • Proovisõit ja vibratsioonitasemete kontrollimine
6

Tehke võlli joondamine

Võlli joondamine tuleks läbi viia alles pärast pehme jala täielikku korrigeerimist ja torustik on paigaldatud. Vastasel juhul on joondamise tulemused ebastabiilsed.

8. Instrumentatsioon

8.1. Staatilise diagnostika tööriistad

  • Kalibreeritud lehtmõõtude komplekt (alates 0,02 mm)
  • Magnetilise alusega indikaator (skaalajälg 0,01 mm)
  • Sirge serv
  • Märgistuspasta (Preisimaa sinine) kontaktpinna hindamiseks
  • Kalibreeritud pöördemomendi mutrivõti

8.2. Dünaamilise diagnostika tööriistad

Dünaamiline pehme jala tuvastamine ja ristfaasianalüüs nõuavad kaasaskantavat vibratsioonianalüsaatorit, millel on samaaegsed kahekanalilised mõõtmise ja faasianalüüsi võimalused.

The Balanset-1A (tootja VibroMera) on kaasaskantav kahekanaliline vibromeeter-tasakaalustaja, mis sobib nendeks ülesanneteks. Pehme jala diagnostikaga seotud peamised tehnilised andmed:

Vibratsioonikanalid 2 (samaaegselt)
Kiirusvahemik 250–90 000 p/min
Vibratsioonikiiruse RMS 0–80 mm/s
Faasi täpsus 0–360°, ±2°
Faasiandur Fotoelektriline, kaasas
Spektrianalüüs FFT-toega
Toiteallikas USB (7–20 V)
Tasakaalustamine 1 või 2 lennukit

Balanset-1A kahekanaliline arhitektuur võimaldab samaaegselt mõõta amplituudi ja faasi vibratsiooni kahel toel, mis on eeltingimus faasidevahelise pehme jala diagnostikaks. Pärast pehme jala korrigeerimist kasutatakse sama instrumenti rootori tasakaalustamiseks oma laagrites – ühes või kahes korrektsioonitasandis – ilma seadmeid lahti võtmata.

9. Normatiivsed viited

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — Vibratsioon. Masina vibratsiooni mõõtmine ja hindamine. 1. osa. Üldised juhised.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — Masinate seisundi jälgimine ja diagnostika. Vibratsiooni seisundi jälgimine ja diagnostika. 2. osa. Personali koolituse ja sertifitseerimise nõuded.
  • ISO 1940-1:2003 — Mehaaniline vibratsioon. Rootorite tasakaalu kvaliteedinõuded konstantses (jäigas) olekus. Osa 1: Tasakaalu tolerantside spetsifikatsioon ja kontrollimine.
  • ISO 10816 / ISO 20816 — Masina vibratsiooniseisundi hindamise standardite seeria.

10. Kokkuvõte

Peamine kokkuvõte

Pehme jalg on süsteemne paigaldusdefekt, mille parandamine on a kohustuslik eeltingimus edukaks võlli joondamiseks ja vibratsiooni vähendamiseks pöörlevates seadmetes. Pehme jala ignoreerimine muudab igasuguse järgneva kasutuselevõtutöö mõttetuks: joondamine on ebastabiilne, vibratsioon jääb kõrgeks ning laagrite ja tihendite kasutusiga lüheneb.

Kaasaegsed kaasaskantavad kahekanalilised vibromeetrid, näiteks Balanset-1A Pakkuda täielikku diagnostikatsüklit – alates pehme jala tuvastamisest ja faasidevahelisest analüüsist kuni järgneva rootori tasakaalustamiseni kohapeal. Instrumentaalsete diagnostikameetodite kasutamine visuaalse kontrolli asemel suurendab oluliselt defektide tuvastamise usaldusväärsust ja vähendab kasutuselevõtu aega.

Soovitatav kasutuselevõtu töövoog

1
Pehme jala kontroll ja korrigeerimine
2
Toruliitmikud
3
Võlli joondamine
4
Rootori tasakaalustamine
5
Lõplik vibratsioonikontroll ✓
Pöörleva seadme kasutuselevõtu vooskeem
1. Pehme jalakontroll mõõturid + indikaator + ristfaas SF leitud? >0,05 mm Jah Õige SF: kiilud, puhastamine, mehaaniline töötlemine Ei 2. Toruliitmikud Nurk / nihe ≤ 0,02 mm 3. Võlli joondamine laser-/ketasindikaator 4. Tasakaalustamine (Balanset-1A) 5. Lõplik vibratsiooni mõõtmine ✓ Balanset-1A-d kasutatakse järgmistel juhtudel: ▸ 1. samm — ristfaas ▸ 4. samm — tasakaalustamine

Tööloogika""Jah" haruLõplik kontroll Põhireegel: joondamist saab jätkata alles pärast kinnitatud pehme jala korrigeerimist. Praktiline kriteerium: jala nihe ≤ 0,05 mm juhtpoldi lahtikeeramisel ja antifaasilise vibratsiooni puudumine.

Selle järjestuse järgimine on pöörlevate seadmete usaldusväärse ja pikaajalise töö alus.

Allikad: vibratsioonidiagnostika ja võllide joondamise koolitusprogrammi materjalid; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; ISO 1940-1:2003; VibroMera tehniline dokumentatsioon (Balanset-1A).