הבנת רפיון מכני במכונות מסתובבות

מאזן נייד ומנתח רעידות Balanset-1A

חלקים

הגדרה: מהי רפיון מכני?

רפיון מכני הוא מצב שבו לרכיבים במכונות מסתובבות יש מרווחים מוגזמים, הידוק לא מספק, התאמות שחוקות או בלאי מבני המאפשר תנועה יחסית לא מכוונת בין חלקים שאמורים להיות מחוברים בקפידה. זה יוצר תנועה לא ליניארית רֶטֶט התנהגות המאופיינת על ידי מספר רב של תוֹרַת הַרמוֹנִיָה של מהירות הריצה, שינויים לא סדירים במשרעת והבדלי כיווניות ברטט שאינם עוקבים אחר דפוסים רגילים.

רפיון הוא בעיה נפוצה במכונות שגורמת לא רק לרעידות מוגזמות באופן ישיר אלא גם מונעת אבחון ותיקון יעילים של בעיות אחרות כמו לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל אוֹ חוסר יישור. יש לזהות ולתקן זאת לפני שמאמצים אחרים להפחתת רעידות יוכלו להצליח.

סוגי רפיון מכני

סוג A: רפיון סיבובי (רפיון מיסב)

מרווח יתר בין המיסב לציר או לבית:

יחס מיסב לציר: משטח ציר שחוק, התאמת הפרעה לא מספקת, קדח מיסב פגום
חיבור בין מיסבים לדיור: קדח בית שחוק, מכסה מיסב רופף, התאמה לא מספקת בלחץ
מיסב פנימי: מוּפרָז מרווח מיסבים מבלאי
סִימפּטוֹם: הרמוניות של ×1, ×2, ×3; גבוהות יותר בכיוונים רדיאליים

סוג ב': רפיון מבני (בסיס/בסיס)

חיבור לקוי של רכיבים שאינם מסתובבים:

כנים רופפים: ברגי עוגן לא מהודקים, רובה פגומה
הרכבה על בסיס רופף: ברגי הרכבה של הציוד רופפים או חסרים
מסגרת או יסוד סדוקים: נזק מבני המאפשר תנועה
סִימפּטוֹם: הרמוניות מרובות (לעתים קרובות עד פי 5 או יותר); תגובה לא יציבה ולא לינארית

סוג C: רפיון רכיבים

רכיבים מורכבים ללא חיבור:

אימפלרים רופפים: אימפלר רופף על הציר, מפתח שחוק או חסר
מחברים רופפים: ציר צימוד רופף על צירים
גלגלות/גלגלי שיניים רופפים: רכיבים מונעים משוחררים על הציר
כיסויים/מגנים רופפים: לוחות מתכת מרשרשים
סִימפּטוֹם: הרמוניות ותת-הרמוניות; רכיבים אפשריים של 1/2×, 1/3×

חתימת רטט

מאפייני תדר

רפיון מייצר דפוסי תדר ייחודיים:

הרמוניות מרובות: חזקים ב-1×, 2×, 3×, 4× ומעלה (בניגוד לחוסר איזון שהוא בעיקר 1×)
תת-הרמוניות: ייתכן שיראו רכיבים של 1/2×, 1/3× (רפיון מסוג C)
תוכן לא הרמוני: שיאים בכפולות שאינן שלמות של מהירות ריצה
רצפת רעש מוגברת: עלייה בפס רחב כתוצאה מהשפעות אקראיות

התנהגות משרעת

רמה כוללת גבוהה: רעידות מוחלטות לא פרופורציונליות לכוחות המניעים
לֹא קָוִי: הרטט אינו משתנה באופן צפוי עם מהירות או עומס
בִּלתִי יָצִיב: האמפליטודה משתנה באופן משמעותי בין מדידות
הבדלים כיווניים: יכול להיות גבוה פי 2-5 בכיוון אחד מאשר בכיוון ניצב

מאפייני פאזה

לֹא יַצִיב שָׁלָב: זווית הפאזה משתנה באופן לא סדיר בין מדידות
פיזור פאזה גדול: שינוי של ±30-90° באותה מהירות
איזון הפסדים: שלב בלתי צפוי הופך את חישובי האיזון לבלתי אמינים

תכונות צורת גל זמן

צורת גל לא סדירה, לא סינוסואידלית
פיקים קטומים או גזורים (השפעות על אילוצים)
אירועים אימפולסיביים אקראיים
אובדן מבנה מחזורי

מיקומים וגורמים נפוצים

קשור למיסבים

משטחי יונת הציר השחוקים מאפשרים למסב להתנדנד
קדח בית מיסב שחוק או פגום
התאמת הפרעה לא מספקת (בחירת סובלנות שגויה)
ברגי מכסה המיסב רופפים או מהודקים כראוי
בתי מיסב מפוצלים עם משטחי חיבור שחוקים

יסודות והרכבה

ברגי עוגן רופפים (הרופפות המבנית הנפוצה ביותר)
רובה פגומה או חסרה מתחת לכנים
יסודות בטון סדוקים
ברגי הרכבה רופפים של הציוד ללוח הבסיס
חורי ברגים פגומים או מוארכים

רכיבים מסתובבים

מאוורר או אימפלר רופפים על הציר (מפתח שחוק, ברגי סט רופפים)
רכזות צימוד עם התאמת הפרעות לא מספקת
ברגי גלגלת רופפים או חסרים
רכיבי הרוטור משוחררים על הציר

מִבנִי

מסגרות או מעטפות סדוקות של המכונה
סדקי עייפות בריתוכים
ברגים מבניים רופפים
הדבקה או הדבקות פגומים

שיטות גילוי

ניתוח רטט

ניתוח FFT: חפשו הרמוניות מרובות (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+)
בדיקת קוהרנטיות: קוהרנטיות נמוכה בין מדידות מצביעה על התנהגות לא לינארית
השוואה כיוונית: הבדלים גדולים בין אופקי לאנכי
תגובה לעירור חיצוני: הקש על המכונה, התבונן בתגובה חריגה

בדיקה פיזית

בדיקה חזותית

חפשו פערים, סדקים, קורוזיה, נזקים
בדוק אם יש סימני עדות המצביעים על תנועה
שימו לב לדפוסי בלאי צבע בממשקים
חפשו שבבי מתכת המעידים על חריצים

בדיקת ברז

הכו בפטיש על רכיבים חשודים בחלוקה חופשית
האזינו לצלילים רטטוניים או עמומים במקום צלצול רציף
תחושו אם יש תנועה או רטט מוגזמים
השווה לרכיבים טובים וידועים

אימות מומנט

בדוק את כל הברגים בעזרת מפתח מומנט
אימות מול המפרטים
חפשו מחברים שבורים, פגומים או חלודים
בדוק אם יש חוטים שנקרעו

בדיקות דחיפה/משיכה

הפעלת כוח על רכיבים חשודים
שימו לב לתנועה שלא אמורה להתרחש
השתמשו במחווני חוגה כדי לכמת את המשחק
השווה לרכיבים חדשים או מאובטחים כראוי

נהלי תיקון

עבור רפיון מיסבים

החלפת מיסב: אם המיסב עצמו נשחק
תיקון פיר: בנה את הציר השחוק באמצעות ציפוי כרום או ריתוך, עבד מחדש לגודל
תיקון דיור: להגדיל את בית המכונה, להשתמש במיסב גדול יותר; או לבנות אותו בעזרת ריסוס/ריתוך מתכת
שיפור הכושר: השתמשו בהתאמות התערבות מתאימות לפי מפרטי היצרן
מכסי מיסב: הדקו או החליפו אם הם שחוקים

לרפיון מבני

הדקו את כל המחברים: הדק לפי המפרט באמצעות תבנית מתאימה
החלפת ברגים פגומים: התקן ברגים חדשים בדרגה ובגודל המתאימים
תיקון יסודות: הסר את הרובה הישנה, נקה משטחים, שפך את הרובה החדשה
סדקי ריתוך: תקן סדקים במסגרות או כנים במידת הצורך
הוסף חיזוק: גוסטס או חיזוק למבנים חלשים

עבור רפיון רכיבים

הדקו מחדש את ברגי ההגדרה עם מומנט ונעילת הברגה מתאימים
החלפת מפתחות וחריצים שחוקים
השתמשו בהתאמות התערבות מתאימות עבור רכיבים בלחץ
רכיבי פינים או מפתח שהתרופפו שוב ושוב
החלפת רכיבים פגומים

אסטרטגיות מניעה

שלב התכנון

ציינו גדלים וכמויות מתאימים של מחברים
תכנן התאמות התערבות נכונות
לספק קשיחות מבנית מספקת
הימנעו מריכוזי מאמץ המובילים לסדיקה
ציינו את סוגי ההידוק והחומרים המתאימים

שלב ההתקנה

השתמש במפתחות מומנט מכוילים
יש להקפיד על סדרות הידוק נכונות
השתמשו בתרכובות נעילת הברגה במידת הצורך.
יש לוודא שהמשטחים נקיים וישרים לפני ההרכבה
ודא שההתאמות עומדות במפרט
ביצוע בדיקות בקרת איכות

שלב התחזוקה

אימות מומנט תקופתי (שנתי או לפי לוח זמנים לניטור רעידות)
מגמות רטט לזיהוי רפיון מתפתח
בדיקות ויזואליות במהלך הפסקות חשמל
להדק מחדש לפי הצורך
טפלו בוויברציות מיד לפני שהן גורמות לרפיון

אתגרים אבחנתיים

מיסוך בעיות אחרות

רפיון יכול להסוות או לחקות פגמים אחרים
מונע מדויקות מְאַזֵן עקב תגובה לא לינארית
יוצר מַעֲרָך קשה או בלתי אפשרי
יכול ליצור דפוסי רטט דומים לסדקים או פגמים במיסבים

טבע מתקדם

רפיון מתחיל לעתים קרובות בקטן ומחמיר בהדרגה
רטט כתוצאה מרפיון גורם לרפיון נוסף (משוב חיובי)
יכול להתקדם מקטין לחמור תוך שבועות אם לא מתוקן
בסופו של דבר גורם נזק משני למסבים, פירים ובליסודות

קשר לתקלות אחרות

רפיון לעומת חוסר איזון

תכונה	לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל	רִפיוֹן
תדר ראשי	1× בלבד	הרמוניות 1×, 2×, 3×, 4×+
יציבות פאזה	עקבי, ניתן לחזרה	שינויים לא סדירים בין מדידות
ליניאריות	רטט ∝ מהירות²	לא ליניארי, בלתי צפוי
תגובה לאיזון	רטט מופחת	שיפור מינימלי או ללא שיפור כלל
דפוס כיווני	אופקי/אנכי דומה	לעתים קרובות הרבה יותר גבוה בכיוון אחד

רפיון לעומת חוסר יישור

חוסר יישור: בעיקר 2× עם קצת 1×, פאזה יציבה
רִפיוֹן: הרמוניות מרובות (1× עד 5×+), פאזה לא יציבה
קוֹמבִּינַצִיָה: חוסר יישור יכול לגרום לרפיון, ורפיון מחמיר את השפעות חוסר היישור

השפעה על ביצועי המכונה

השפעות ישירות

רטט גבוה: רמות מוגזמות גורמות לאי נוחות ולדאגות בטיחותיות
רַעַשׁ: צלילי שקשוק, דפיקה או נקישה
דיוק מופחת: שגיאות מיקום פיר
שחיקה מואצת: עומס פגיעות פוגע ברכיבים

נזק משני

נזק למיסב: עומסי פגיעה וחוסר יישור כתוצאה מרפיון פוגעים במסבים
פיר חריטה: מיקרו-תנועה בהתאמות רופפות גורמת לקורוזיה עקב קשירה
כשל מחבר: ברגים יכולים להתעייף ולהישבר מעומסים מתחלפים
התפשטות סדקים: רעידות מפיצות סדקים קיימים
הידרדרות יסודות: רעידות מתמשכות פוגעות בבטון ובדיג

סוגיות תפעוליות

מונע איזון יעיל
הופך את היישור לבלתי אפשרי לשמירה
בלבול אבחוני המסווה בעיות אחרות
אמינות ציוד מופחתת

דוגמה למקרה

מַצָב: מאוורר גדול עם זריקת רוח מושרה, 1200 סל"ד, רעידות מוגזמות

תסמינים ראשוניים: רטט כולל של 8 מ"מ/שנייה (גבול אזעקה 4.5 מ"מ/שנייה)
ספֵּקטרוּם: רכיבים חזקים של 1×, 2×, 3×, 4×
ניסיונות איזון: שלושה ניסיונות, ללא שיפור, שלב לא יציב
חֲקִירָה: בדיקה פיזית גילתה ארבעה מתוך שמונה ברגי עיגון רופפים
תִקוּן: הידקנו מחדש את כל ברגי העיגון למפרט של 400 ניוטון מטר
תוֹצָאָה: הרטט ירד באופן מיידי ל-1.8 מ"מ/שנייה
מעקב: ריצת איזון בודדת הפחיתה את הרטט ל-0.8 מ"מ/שנייה (כעת, כשהמערכת הייתה ליניארית)
לֶקַח: תמיד יש לבדוק אם יש רפיון לפני האיזון

שיטות עבודה מומלצות

רשימת בדיקה לאבחון

בעת בדיקת בעיות רטט, יש לבדוק תמיד אם יש רפיון:

ניתוח ספקטרום עבור הרמוניות מרובות
בדיקת חזרתיות פאזה
ביצוע בדיקות הברקה על רכיבים חשודים
ודא את כל מומנטי הברגים
בדוק אם יש סדקים, בלאי, בלאי
תקן תחילה את הרפיון לפני אבחונים או תיקונים אחרים

פרוטוקול תחזוקה

כלול בדיקות מומנט ברגים בלוחות הזמנים של ניהול תחזוקה
תעד ערכי מומנט בסיסיים
מגמת הרפיה של מומנט לאורך זמן
השתמשו בתרכובות נעילת הברגה על מחברים קריטיים
החלף במקום להדק שוב ושוב אם ההרפיה חוזרת

רפיון מכני הוא גורם נפוץ אך לעתים קרובות מתעלמים ממנו לרעידות מכונות. החתימה הרב-הרמונית האופיינית שלו, התנהגותו הלא לינארית וההפרעה לאמצעי אבחון ותיקון אחרים הופכים את בדיקת ותיקון הרפיון לחיוני כצעד ראשון בכל מאמץ לפתרון בעיות רעידות.

← חזרה לאינדקס הראשי

מהי רפיון מכני? אבחון רעידות

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