درک خط مرکزی شفت در پایش ارتعاش

تعریف: موقعیت خط مرکزی شفت چیست؟

در زمینه نظارت بر ماشین آلات با پروب‌های مجاورتی، موقعیت خط مرکزی شفت موقعیت میانگین یا حالت پایدار مرکز هندسی شفت در لقی یاتاقان لایه سیال آن است. در حالی که اندازه‌گیری‌های ارتعاش (مولفه AC سیگنال) حرکت دینامیکی سریع شفت *حول* این موقعیت میانگین را توصیف می‌کنند، اندازه‌گیری خط مرکزی شفت (مولفه DC سیگنال) *محل* این موقعیت میانگین را توصیف می‌کند. ردیابی تغییرات در این موقعیت DC در طول زمان، بینش‌های مهمی در مورد بار یاتاقان، هم‌ترازی و سایش طولانی‌مدت ارائه می‌دهد.

موقعیت خط مرکزی شفت چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

موقعیت خط مرکزی شفت با استفاده از ولتاژ DC خروجی از یک جفت پروب مجاورتی XY (دو پروب که با زاویه ۹۰ درجه از هم نصب شده‌اند) اندازه‌گیری می‌شود. نحوه کار به این صورت است:

1. ولتاژ شکاف پروب: درایور هر پروب مجاورتی یک ولتاژ DC منفی تولید می‌کند که مستقیماً با فاصله بین نوک پروب و سطح شفت متناسب است. به عنوان مثال، یک کالیبراسیون رایج -200 میلی ولت بر میلی لیتر است، به این معنی که با دور شدن شفت از پروب، ولتاژ منفی‌تر می‌شود.
2. صفر کردن موقعیت: برای ایجاد یک مرجع، ولتاژهای شکاف DC معمولاً زمانی که شفت در پایین یاتاقان خود در حالت سکون است، «صفر» می‌شوند یا ثبت می‌شوند.
3. ردیابی میانگین موقعیت: با روشن شدن دستگاه و رسیدن به سرعت و دمای عملیاتی، شفت روی لایه روغن هیدرودینامیکی خود بلند می‌شود. سیستم پراب مجاورتی به طور مداوم ولتاژهای متوسط شکاف DC را از پراب‌های X و Y کنترل می‌کند.
4. ترسیم موقعیت: با رسم نمودار ولتاژهای DC X و Y در مقابل یکدیگر، سیستم مانیتورینگ می‌تواند موقعیت میانگین شفت را روی یک نمودار دوبعدی که نشان‌دهنده لقی یاتاقان است، نمایش دهد.

ارزش تشخیصی نمودار خط مرکزی شفت

آ نمودار خط مرکزی شفتکه مسیر موقعیت متوسط شفت را با تغییر سرعت یا بار دستگاه نشان می‌دهد، یک ابزار تشخیصی قدرتمند برای توربوماشین‌ها است.

۱. تأیید عملکرد عادی یاتاقان

در هنگام راه‌اندازی، یک روتور سالم در یک یاتاقان لایه سیال، همزمان با توسعه گوه روغن هیدرودینامیکی، بالا رفته و به صورت افقی حرکت می‌کند. مسیری که در نمودار خط مرکزی طی می‌کند باید هموار و قابل تکرار در هر بار روشن شدن دستگاه باشد. این نمودار تأیید می‌کند که یاتاقان‌ها نیروی بالابری مناسبی ایجاد می‌کنند و روتور به درستی در موقعیت خود قرار گرفته است.

۲. تشخیص ساییدگی یاتاقان

با گذشت زمان، با ساییدگی یاتاقان، فاصله بین دو محور به تدریج کمتر و کمتر می‌شود. با تطبیق موقعیت مرکزی شفت در امروز و موقعیت آن در یک سال گذشته، یک تحلیلگر می‌تواند به وضوح این روند را ببیند و پیش‌بینی کند که یاتاقان چه زمانی نیاز به تعویض خواهد داشت، مدت‌ها قبل از اینکه شروع به ایجاد ارتعاش زیاد کند.

۳. تشخیص تغییرات در تراز یا بار

موقعیت شفت در یاتاقان آن توسط نیروهایی که بر آن عمل می‌کنند تعیین می‌شود. اگر ترازبندی یک ماشین تغییر کند (برای مثال، به دلیل رشد حرارتی یا کرنش لوله)، نیروهای روی یاتاقان‌ها تغییر خواهند کرد که به نوبه خود باعث تغییر موقعیت خط مرکزی شفت می‌شود. تغییر ناگهانی در موقعیت خط مرکزی در حین کار در حالت پایدار، نشانه‌ی قوی از تغییر قابل توجه در نیروهای وارد بر روتور است و نیاز به بررسی فوری دارد.

۴. شناسایی ناپایداری‌های یاتاقان

تحت شرایط خاص، شفت ممکن است در موقعیت پایدار قرار نگیرد و شروع به حرکت تقدیمی یا "ضربه شلاقی" در داخل یاتاقان کند. این وضعیت که به عنوان چرخش روغن یا ضربه شلاقی شناخته می‌شود، به صورت یک حرکت بزرگ و ناپایدار در نمودار خط مرکزی قابل مشاهده است.

موقعیت خط مرکزی در مقابل مدار

تشخیص دو نمودار حاصل از کاوشگرهای مجاورتی مهم است:

• The نمودار خط مرکزی شفت استفاده می‌کند ولتاژ دی سی برای نشان دادن موقعیت *میانگین* شفت. از آن برای تجزیه و تحلیل تغییرات آهسته در طول زمان (روندها) یا در هنگام راه اندازی/خاموش شدن استفاده می‌شود.
• The نمودار مدار شفت استفاده می‌کند ولتاژ AC برای نشان دادن *حرکت دینامیکی* شفت حول موقعیت خط مرکزی متوسط آن. از آن برای تشخیص عیوب خاص مانند عدم تعادل و ناهمراستایی استفاده می‌شود.

این دو نمودار در کنار هم، تصویری کامل و دقیق از سلامت و رفتار روتور درون یاتاقان‌هایش ارائه می‌دهند.

← بازگشت به فهرست اصلی