הבנת ויברציות ציריות במכונות מסתובבות

מאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A

חלקים

הגדרה: מהי רטט צירי?

רטט צירי (נקרא גם ויברציה אורכית או ויברציה דחפית) היא התנועה קדימה ואחורה של רוטור בכיוון מקביל לציר הסיבוב שלו. שלא כמו רטט רוחבי שהיא תנועה מצד לצד בניצב לציר, רטט צירי מייצג את הציר נע פנימה והחוצה לאורכו, בדומה לתנועת בוכנה.

למרות שבדרך כלל אמפליטודה נמוכה יותר מאשר רטט צירי, רטט צירי הוא אבחוני ביותר עבור סוגים מסוימים של תקלות מכונות, במיוחד חוסר יישור, בעיות מיסבי דחף, ובעיות הקשורות לתהליך במשאבות ובמדחסים.

מאפיינים ומדידה

כיוון ותנועה

רטט צירי מתרחש לאורך ציר קו המרכז של הציר:

התנועה מקבילה לציר סיבוב הציר
הרוטור נע קדימה ואחורה כמו תנועה הדדית
נמדד בדרך כלל בבתי המיסב או בקצות הציר
משרעת בדרך כלל קטנה יותר מרעידות רדיאליות אך משמעותית מאוד מבחינה אבחנתית

הגדרת מדידה

רטט צירי דורש הרכבה ספציפית של חיישן:

כיוון החיישן: מד תאוצה או מתמר מהירות המותקן במקביל לציר הציר
מיקומים אופייניים: על מכסי קצה של בית המיסב, פעמוני קצה המנוע או בתי מיסב דחף
גששי קרבה: ניתן למדוד מיקום צירי ישירות כאשר הוא מותקן מול משטח קצה הציר
חֲשִׁיבוּת: לעיתים קרובות מתעלמים מכך אך קריטי לאבחון מלא של מכונות

גורמים עיקריים לתנודות ציריות

1. חוסר יישור (הסיבה הנפוצה ביותר)

חוסר יישור פיר, ובמיוחד חוסר יישור זוויתי, הוא הגורם המוביל לתנודות ציריות:

סִימפּטוֹם: רטט צירי גבוה של פי 1 או פי 2 במהירות ריצה
מַנגָנוֹן: היסט זוויתי בין צירים מצומדים יוצר כוחות ציריים מתנדנדים המועברים דרך המצמד
אינדיקטור אבחון: אמפליטודת רטט צירית > 50% של רטט רדיאלי מצביעה בחוזקה על חוסר יישור
קשר פאזה: רעידות ציריות בקצוות ההנעה והלא-הנעה בדרך כלל ב-180° מחוץ לפאזה

2. פגמים במיסב דחף

בעיות עם מיסבי דחף השולטים במיקום הציר הצירי גורמות לרעידות ציריות אופייניות:

בלאי או נזק של מיסב דחף
עומס מקדים לא מספק של מיסב דחף
כשל במיסב דחף המאפשר משחק צירי מוגזם
בעיות שימון ספציפיות למסבי דחף

3. כוחות הידראוליים או אווירודינמיים

כוחות תהליך במשאבות, מדחסים וטורבינות יוצרים כוחות ציריים:

קוויטציה של המשאבה: קריסת בועות אדים יוצרת כוחות הלם ציריים
חוסר איזון באימפלר: זרימה אסימטרית יוצרת דחף צירי מתנדנד
טורבולנציה של זרימה צירית: במדחסים ציריים וטורבינות
גאות: נחשול המדחס יוצר רעידות ציריות אלימות
מחזור: פעולה לא מתוכננת הגורמת לחוסר יציבות בזרימה

4. רפיון מכני

מרווחים מוגזמים מאפשרים תנועה צירית:

משטחי מיסב דחף שחוקים
רכיבי צימוד רופפים
ריסון צירי לא מספק בתכנון המיסב
מרווחים או שימס שחוקים

5. בעיות צימוד

בלאי או התקנה שגויה של המצמד יוצרים רעידות ציריות:

שיני צימוד גלגל שיניים שחוקות המאפשרות ציפה צירית
מחברים גמישים שהותקנו בצורה לא נכונה
שגיאות אורך מרווח צימוד
זוויות מפרק אוניברסלי היוצרות רכיבי כוח צירי

6. בעיות צמיחה תרמית

התפשטות תרמית דיפרנציאלית יכולה לגרום לכוחות ציריים:

התפשטות תרמית של צנרת, דחיפה/משיכה על ציוד
צמיחה תרמית לא אחידה בין מכונות מצומדות
שקיעת יסודות המשפיעה על יישור צירי

משמעות אבחנתית

אבחון חוסר יישור

רעידות ציריות הן המדד המרכזי לאבחון חוסר יישור:

הֲלָכָה לְמַעֲשֶׂה: אם רטט צירי > 50% של רטט רדיאלי, יש לחשוד בחוסר יישור
תוכן תדרים: בעיקר 2X עבור חוסר יישור של היסט מקבילי; 1X ו-2X עבור חוסר יישור זוויתי
ניתוח פאזות: הפרש פאזה של 180° בין מדידות ציריות בקצוות מנוגדים מאשר חוסר יישור
אִשׁוּר: רעידות ציריות גבוהות שמופחתות משמעותית לאחר יישור מדויק מאשרות את האבחון

אבחון משאבות ומדחסים

עבור ציוד מסתובב המטפל בנוזלים:

קוויטציה: רטט צירי אקראי בתדר גבוה עם מאפייני פס רחב
חוסר איזון הידראולי: רטט צירי 1X מעומס אימפלר אסימטרי
לְהִתְנַחְשֵׁל: תנודה צירית בתדר נמוך, בעלת משרעת גדולה
תדירות מעבר להב: רכיב צירי בתדר מעבר הלהב מצביע על בעיות זרימה

הערכת מצב המיסב

עלייה פתאומית בתנודות ציריות עשויה להצביע על הידרדרות של מיסב הדחף
רעידות ציריות עם תדרי פגם במיסב דחף מאשרות את בעיית המיסב
ציפה צירית מוגזמת שנמדדה באמצעות גלאי קירבה מעידה על שחיקת מיסבים

רמות ותקנים מקובלים

הנחיות כלליות

בעוד שתקנים כמו ISO 20816 מתייחסים בעיקר לרעידות רדיאליות, מגבלות הרעידות הציריות מתבטאות בדרך כלל כך:

יחסית לרדיאלי: צירית צריכה להיות < 50% של רטט רדיאלי בתנאים רגילים
גבולות מוחלטים: בדרך כלל 25-50% של מגבלות הרטט הרדיאליות עבור סוג המכונה
השוואה בסיסית: עליות של 50-100% מנקודת ההתחלה של חקירת צווי

תקנים ספציפיים לציוד

API 610 (משאבות צנטריפוגליות): מציין את מגבלות הרטט הרדיאליות והציריות כאחד
API 617 (מדחסים צנטריפוגליים): כולל קריטריונים לקבלת רעידות ציריות
טורבו-מכונות: לעיתים קרובות מנוטר באופן רציף באמצעות חיישני מיקום ציריים ורעידות

שיטות תיקון והפחתת סיכונים

עבור חוסר יישור

יישור פיר מדויק: השתמש בכלי יישור לייזר כדי לתקן חוסר יישור זוויתי ומקביל
תיקון כף רגל רכה: ודא שכל רגליות ההרכבה מונחות שטוחות לפני היישור
שיקול צמיחה תרמית: התחשב בהתפשטות טמפרטורת ההפעלה ביישור
הקלה על מתח בצינור: ביטול כוחות צנרת שמושכים את הציוד מהיישור

לבעיות מיסבי דחף

החלפת רכיבי מיסב דחף שחוקים
ודא עומס מקדים ומרווחים תקינים של מיסב הדחף
יש לוודא שימון נאות למשטחי מיסב הדחף
בדוק התקנה נכונה של מיסב דחף ושימינג

עבור כוחות ציריים הקשורים לתהליך

לחסל קוויטציה: הגברת לחץ הכניסה, הפחתת טמפרטורת הנוזל, בדיקת חסימות בכניסה
אופטימיזציה של נקודת הפעלה: הפעלת משאבות ומדחסים בטווח התכנון
איזון כוחות הידראוליים: השתמש בחורי איזון או בוכנות אחוריות על האימפלרים
בקרת נחשולי מתח: יישם מניעת נחשולי מתח יעילים עבור מדחסים

לבעיות מכניות

החלפת מצמדים ורכיבי מצמד שחוקים
הדקו חיבורים מכניים רופפים
ודא את מידות המרווח והשיס הנכונות
יש לוודא התקנה נכונה של החיבור בהתאם למפרטי היצרן

שיטות עבודה מומלצות למדידה

התקנת חיישן

הרכבה יציבה: השתמשו בנידים או דבק במקום מגנטים למדידות ציריות במידת האפשר.
אימות כיוון: ודא שהחיישן מקביל לחלוטין לציר הציר (לא בזווית)
שני הקצוות: מדוד רעידות ציריות הן בקצוות ההנעה והן בקצוות שאינן ההנעה לצורך השוואת פאזות
גששי קרבה: עבור ציוד קריטי, התקן חיישני מיקום ציריים קבועים

איסוף נתונים

אסוף תמיד נתונים ציריים יחד עם מדידות רדיאליות אופקיות ואנכיות
רישום יחסי פאזה בין מדידות ציריות במיקומים שונים
השווה יחסי משרעת צירית לרדיאלית
מגמת רטט צירי לאורך זמן כדי לזהות בעיות מתפתחות

השוואה בין רטט צירי לרטט רדיאלי

הבדלים עיקריים

אַספֶּקט	רטט רדיאלי (לטרלי)	רטט צירי
כיוון	ניצב לציר הפיר	מקביל לציר הפיר
משרעת אופיינית	גבוה יותר	נמוך יותר (בדרך כלל < 50% של רדיאלי)
גורמים עיקריים	חוסר איזון, ציר עקום, פגמי מיסב	חוסר יישור, בעיות מיסבי דחף, כוחות תהליך
ערך אבחוני	מצב כללי של המכונות	ספציפי לבעיות חוסר יישור ודחף
עדיפות ניטור	המיקוד העיקרי	משני אך קריטי לאבחון

יישומי תעשייה

ניטור רעידות ציריות חשוב במיוחד עבור:

משאבות צנטריפוגליות: כוחות הידראוליים וגילוי קוויטציה
מדחסים: ניטור מיסבי דחף וגילוי נחשולי מתח
טורבינות: כוחות להב טורבינה צירית ומצב מיסב דחף
ציוד מצומד: אימות יישור ותנאי צימוד
ציוד תהליך: ניטור מצב הזרימה

בעוד שרטט צירי לעיתים קרובות מאפיל על ידי הרטט הרדיאלי הבולט יותר, אנליסטים מנוסים של רטט מכירים בערכו האבחוני הקריטי. בעיות מכונות רבות שאפשר לפספס על ידי בחינת רטט רדיאלי בלבד מתגלות בבירור על ידי דפוסי רטט צירי, מה שהופך אותו למרכיב חיוני בתוכניות ניטור מקיפות של מצב מכונות.

← חזרה לאינדקס הראשי

מהי רטט צירי במכונות מסתובבות?

פורסם על ידי admin ב-אוקטובר 28, 2025 אוקטובר 28, 2025