Akselin heiton ymmärtäminen värähtelyanalyysissä

Määritelmä: Mikä on Runout?

Loppuunmyynti on yleisnimitys roottorin epätäydellisyyksille, jotka tuottavat kerran kierrosta kohden (1x) tapahtuvan signaalin, jopa silloin, kun roottori pyörii hyvin alhaisella nopeudella, jossa dynaamiset voimat, kuten epätasapaino, ovat merkityksettömiä. Se on mittaus pyörivän pinnan kokonaispoikkeamasta täydellisestä ympyrästä suhteessa akselin todelliseen keskiviivaan. Keskeinen haaste värähtelyanalyysissä on, että heitto voi näyttää täsmälleen epätasapainolta värähtelydatassa, mutta se ei ole massaan liittyvä ongelma, eikä sitä siksi voida korjata tasapainottamalla.

Runout-tyypit: kriittinen ero

On tärkeää erottaa toisistaan kaksi pääasiallista heittotyyppiä:

1. Mekaaninen heittoliike

Mekaaninen heitto on totta fyysinen tai geometrinen epätäydellisyys akselin. Se tarkoittaa, että akselin pinta ei ole täysin pyöreä tai ei ole täysin keskitetty pyörimisakseliinsa nähden. Yleisiä syitä ovat:

• Pyöreyden puute: Akselin laakeri on hieman soikea tai siinä on muita koneistuksen aiheuttamia muotovirheitä.
• Epäkeskisyys: Komponentti, kuten hihnapyörä tai hammaspyörä, koneistetaan tai asennetaan hieman keskipisteen ulkopuolelle akselin keskiviivaan nähden.
• Taivutettu tai kaareva varsi: Akselin pysyvä taivutus aiheuttaa sen pinnan liikkumisen sisään ja ulos kiinteään pisteeseen nähden sen pyöriessä.

Mekaaninen heitto voidaan mitata suoraan mittakellolla samalla, kun akselia pyöritetään hitaasti käsin.

2. Sähköinen ylikierre

Sähköinen heitto ei ole fyysinen vika, vaan pikemminkin mittausvirhe joka tapahtuu yksinomaan kosketuksettomalla tavalla pyörrevirtaläheisyysanturitNämä anturit toimivat luomalla magneettikentän ja havaitsemalla muutoksia akselin pinnassa. Jos akselin pinnalla on paikallisia magneettisten tai sähköisten ominaisuuksien vaihteluita, anturi tuottaa vaihtelevan signaalin, vaikka akselin ja anturin välinen rako olisi täysin vakio.

Sähkökatkon syitä ovat mm:

• Materiaalin läpäisevyyden vaihtelut: Akselin paikallinen magneettipiste voi luoda voimakkaan 1x-signaalin. Näin voi käydä, jos akseli magnetisoituu vahingossa esimerkiksi magneettijalustaisella mittakellolla.
• Pinnan viimeistelyn muutokset: Naarmuja, lommoja tai työkalun jälkiä anturin "katselualueella".
• Epäjohdonmukainen materiaalikoostumus: Akselin materiaalin seos- tai metallurgisten ominaisuuksien vaihtelut.

Sähköinen heitto on näkymätön mittakellolle, mutta se on merkittävä virhelähde turbiinikoneiden värähtelyn valvonnassa.

Miksi heitto on ongelma diagnostiikassa ja tasapainotuksessa

Molempien epätasapainotyyppien tuottama signaali esiintyy akselin pyörimisnopeuden ollessa yksikertainen, mikä on sama taajuus kuin epätasapainolla. Tämä aiheuttaa merkittävän ongelman:

• Se voidaan erehtyä luulemaan epätasapainoksi: Analyytikko saattaa nähdä korkean 1x värähtelypiikin ja diagnosoida sen virheellisesti epätasapainoksi, mikä johtaa tarpeettomiin ja tehottomiin tasapainotusyrityksiin.
• Se häiritsee tasapainoa: Suortumasignaali lisää todellista epätasapainosignaalia. Tarkan tasapainotuksen suorittamiseksi suortumakomponentti on mitattava ja vähennettävä vektoriaalisesti kokonaisvärähtelysignaalista todellisen dynaamisen vasteen eristämiseksi.

Kierron kompensointi: Hitaan vierimisen vektori

Tämän ongelman ratkaisemiseksi analyytikot käyttävät tekniikkaa, jota kutsutaan heittokompensaatioTämä on kriittinen vaihe minkä tahansa läheisyysantureilla valvotun koneen analysoinnissa.

1. Hidas rulla: Konetta käytetään hyvin alhaisella nopeudella (yleensä 200–500 rpm), jossa epätasapainosta johtuvat keskipakoisvoimat ovat merkityksettömiä.
2. Mittaa hitaan vierityksen vektori: Tällä alhaisella nopeudella mitattu 1x värähtelyvektori (amplitudi ja vaihe) johtuu lähes kokonaan heitosta. Tätä kutsutaan "hitaan vierimisen" tai "heiton" vektoriksi.
3. Vähennä vektori: Tämä hitaan vierityksen vektori tallennetaan ja vähennetään vektoriaalisesti koneen suurella toimintanopeudella mitatusta 1x värähtelyvektorista.

Tuloksena on heittokompensoitu 1x vektori, joka edustaa akselin todellista dynaamista liikettä epätasapainon ja muiden roottorin dynaamisten voimien vuoksi. Tätä kompensoitua arvoa tulisi käyttää tarkkaan diagnostiikkaan ja tasapainon korjauspainojen laskemiseen.

← Takaisin päähakemistoon