הבנת גרף מסלול הציר בניתוח ויברציות
א מסלול הפיר הוא גרף המציג את המסלול שעובר מרכזו הגיאומטרי של פיר מסתובב במהלך סיבוב אחד או יותר. זוהי תצוגה דו-ממדית של תנועת הפיר בתוך מרווח מיסבים, כאילו היית מביט ישירות מטה אל קצה הפיר. אבחון רב-עוצמה זה מתאפשר באמצעות התקנת זוג חיישנים ללא מגע גלאי קרבה בזווית של 90 מעלות זו מזו — בדרך כלל בתצורה X-Y — ומציגים את אותות התזוזה שלהן בו-זמנית זו כנגד זו, ולא כנגד הזמן.
1. מדוע תרשים המסלול כל כך שימושי
A standard צורת גל זמן אוֹ ספקטרום FFT shows רֶטֶט בכיוון אחד בלבד. תרשים המסלול משלב שני כיוונים ניצבים כדי לספק תמונה מלאה של התנועה הדינמית של הפיר, ומאפשר לאנליסטים להמחיש את הצורה והכיוון הממשיים של התנועה, במקום להסיק אותם. ממד נוסף זה מספק רמזים חשובים ביותר לאבחון מגוון רחב של תקלות, וזו הסיבה שהמסלול מהווה אבן יסוד ב- דינמיקת רוטור ניתוח — במיוחד עבור מכונות קריטיות במהירות גבוהה המצוידות בסרט נוזלי מיסבי יומן, כגון טורבינות, מדחסים וגנרטורים גדולים.
מכיוון שהחיישנים מודדים את התזוזה ביחס ישיר למסב, המסלול גם מגלה היכן ממוקם הפיר בתוך מרווח התנועה שלו, ולא רק עד כמה הוא נע — מידע שרק חיישן המותקן על המעטפת מד תאוצה פשוט לא יכול לספק. הוספת טכומטר אוֹ קיפאזור הסימון מתעקק בכל סיבוב על המסלול, וקובע את שָׁלָב וכדי להבהיר את כיוון הנקיפה.
2. כיצד לפרש צורות מסלול
הצורה, הגודל והכיוון של המסלול הם אינדיקטורים ישירים לכוחות הפועלים על הרוטור. אנליסט מיומן יכול לאבחן את מצב המכונה פשוט על ידי התבוננות בצורת המסלול.
מסלול מעגלי או אליפטי
מסלול פשוט, מעגלי או אליפטי, שמרכזו נמצא במיסב, מעיד בדרך כלל על רוטור המתנהג כראוי, שבו תדר אחד הוא הדומיננטי — לרוב לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל. המסלול יהיה מעגלי אם קשיחות תמיכת המסב זהה בשני הכיוונים (איזוטרופית), ואלפטית אם הקשיחות שונה בכיוון האופקי ובכיוון האנכי (אנזוטרופית) – מצב שכיח מאוד בפועל, שכן ברוב המכונות הקשיחות האנכית גדולה יותר מהקשיחות האופקית.
מסלול מעוות, בצורת 8 או בצורת בננה
כאשר מסלול התנועה אינו אליפסה פשוטה, תדרים שונים משפיעים על תנועת הפיר:
- א מסלול בצורת "בננה" או סהר קשור לעתים קרובות ל חוסר יישור, שבו קיימים תדרים של 1× ו-2× כאחד.
- א צורת הספרה 8 זהו סימן קלאסי לרכיב 2× חזק, אינדיקטור מובהק לחוסר יישור של הפיר. צורה של הספרה 8 עם לולאה פנימית מעידה לרוב על מצב חמור יותר או על קיומו של חיכוך.
מסלולים עם כיפופים או פינות חדות
שינויים חדים בכיוון, נקודות שטוחות או "קיפולים" במסלול הם עדות חזקה ל... שפשוף בין רוטור לסטטור. הם מראים שתנועת הפיר מוגבלת לרגע כאשר הוא בא במגע עם רכיב נייח כגון מיסב, חותם, או מעטפת המכונה.
מסלולים לא סדירים במיוחד
מסלול תנודה לא סדיר, לא יציב או שנראה רווי ב"רעש" עשוי להעיד על תקלה מכנית חמורה רִפיוֹן, חוסר יציבות הנגרם על ידי נוזלים כגון מערבולת שמן אוֹ שוט, או תנאי זרימה סוערים במשאבה או במדחס.
3. כיוון הנקיפה: קדימה לעומת אחורה
הכיוון שבו מתוארת המסלול, ביחס לכיוון סיבוב הפיר, הוא עצמו גורם אבחוני מרכזי:
- תנועת סיבוב קדימה: מסלול הסיבוב עוקב אחר כיוון סיבוב הפיר. זוהי התנהגות רגילה עבור כוחות כגון חוסר איזון.
- תנועת נסיגה: מסלול התנועה מנוגד לכיוון סיבוב הפיר. זהו מצב חריג שעשוי להצביע על סדק פיר, חיכוך חזק, או סוגים מסוימים של חוסר יציבות הנגרמת על ידי נוזלים.
כדי להבחין בין השניים יש צורך בסימן הפאזה המופיע פעם אחת בכל סיבוב; בלעדיו, המסלול מציג את צורתו אך לא את כיוון התנועה, וההבחנה האבחנתית הולכת לאיבוד.
4. ה-Orbit באבחון שטח
חיישני קרבה המותקנים באופן קבוע ומזינים מערכת ניטור הם הדרך הקלאסית לניטור מסלול תנועה במכונות גדולות וחיוניות, אך העיקרון הבסיסי — שני אותות תזוזה ניצבים המוצגים זה כנגד זה עם התייחסות פאזית — זמין באותה מידה גם למהנדס השטח. מכשיר נייד דו-ערוצי כגון ה- באלאנסט-1א מודדת את המשרעת והפאזה הסינכרוניות בשני מישורים בו-זמנית, ולכן ברגע שמסלול או ספקטרום אישרו כי לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל הוא הכוח הדומיננטי, אותה תצורה נמשכת ישירות אל איזון שדה ובדיקת המצב המתוקן. כאשר מסלול הסיבוב מגלה חוסר יישור, חיכוך או חוסר יציבות, ממצא זה מכוון את העבודה לכיוון יישור או תיקון מכני, ולא לאיזון.
5. מה מציג תרשים מסלול
לסיכום, תרשים מסלול יחיד מספק שפע של מידע במבט אחד:
- המשרעת הכוללת של רעידות הציר.
- – צורת תנועת הפיר, המסייעת בזיהוי סוג השבר.
- כיוון התנודה, קדימה או אחורה.
- המיקום הממוצע של הפיר בתוך מרווח המסב — שלו קו האמצע של הפיר.
כאשר מנתחים את המסלול בשילוב עם ספקטרום ה-FFT ועם צורת הגל בזמן, הוא מאפשר לאנליסט להגיע למסקנה מדויקת ומפורטת ביותר אִבחוּן של ההתנהגות הדינמית של מכונה — תוך שילוב ה"כמה", ה"איזו צורה" וה"לאיזה כיוון" לתמונה אחת מכרעת.
