מהו שפשוף במכונות מסתובבות? מגע חיכוך • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהו שפשוף במכונות מסתובבות? מגע חיכוך • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהו שפשוף במכונות מסתובבות? מגע חיכוך

פורסם על ידי admin ב-

הבנת שפשוף במכונות מסתובבות

הגדרה: מהו שפשוף?

שִׁפשׁוּף הוא מגע החיכוך ותנועת ההחלקה היחסית בין רכיבים מסתובבים ונייחים במכונות. מונח זה מדגיש את היבט החיכוך המתמשך של מגע בין רוטור לסטטור, ומבדיל אותו ממגע קל לסירוגין או פגיעות. שפשוף מייצר כוחות חיכוך, מייצר חום משמעותי באמצעות עבודת חיכוך, ויוצר ייחודיות רֶטֶט דפוסים המאופיינים בסחרור לאחור, רכיבים תת-סינכרוניים ואפקטים תרמיים.

המונח "שפשוף" משמש לעתים קרובות לסירוגין עם "שפשוף רוטור", אם כי שפשוף לפעמים מדגיש את החיכוך וההיבטים התרמיים של המגע, בעוד ששפשוף רוטור עשוי לכלול את כל צורות המגע, כולל גירוד קל או פגיעות.

מכניקת החיכוך של שפשוף

מודל חיכוך קולומב

שפשוף פועל לפי עקרונות החיכוך היבש (חיכוך קולומב):

  • כוח חיכוך: F = µ × N, כאשר µ הוא מקדם החיכוך ו-N הוא הכוח הנורמלי
  • כיוון: תמיד מתנגד לתנועה יחסית בין משטחים
  • מקדמים אופייניים: פלדה על פלדה µ ≈ 0.3-0.5; פלדה על חומר אטם µ ≈ 0.2-0.4
  • יצירת חום: כל עבודת החיכוך הומרה לחום

כוחות משיקיים ונורמליים

במהלך שפשוף:

  • כוח נורמלי: דוחף פנימה רדיאלית על הרוטור
  • כוח חיכוך: פועל בצורה משיקית, סיבוב מנוגד
  • כוח שנוצר: שילוב נוטה להאט את הרוטור ולהסיט אותו אחורה
  • הגברת מומנט: חיכוך מפזר כוח, ומגדיל את דרישת מומנט ההינע

דפוסי רטט אופייניים

מערבולת לאחור

המאפיין הבולט ביותר של שפשוף הוא סיבוב לאחור (הפוך):

  • כוח החיכוך יוצר רכיב משיקי שמניע תנועה מסלולית לאחור
  • פִּיר מַסלוּל מסתובב בניגוד לכיוון סיבוב הציר
  • תדר בדרך כלל תת-סינכרוני (פחות מ-1× מהירות)
  • תדרים נפוצים: 0.5×, 0.33×, 0.25× (סדרים חלקיים)
  • צורת מסלול לעיתים קרובות לא סדירה או מעוותת

מאפייני הספקטרום

  • שיאים תת-סינכרוניים: פיקים מרובים מתחת ל-1×, לעתים קרובות בהרמוניות חלקיות
  • רכיב סינכרוני: 1× עשוי לגדול מכוחות שפשוף
  • הרמוניות גבוהות יותר: 2×, 3×, 4× מחיכוך לא ליניארי
  • רעש פס רחב: רצפת רעש מוגברת על פני הספקטרום
  • ספקטרום לא יציב: שיאים מופיעים, נעלמים או משנים תדירות

תכונות צורת גל זמן

  • אירועים אימפולסיביים או קפיצות חדות כאשר מתחילים מגע
  • גזירה או שיטוח בסטיות שיא
  • צורת גל לא סדירה, לא סינוסואידלית
  • דפוסי פעימה ממספר תדרים קיימים

השפעות תרמיות של שפשוף

יצירת חום

חיכוך ממיר אנרגיה מכנית לחום:

  • קֶצֶב: הספק מבוזבז = כוח חיכוך × מהירות הזזה
  • גוֹדֶל: עוצמת שפשוף קלה: 10-100 וואט; עוצמת שפשוף חזקה: קילוואט
  • ריכוז: חום מרוכז בשטח מגע קטן
  • עליית טמפרטורה: טמפרטורות מקומיות יכולות לעלות על 500 מעלות צלזיוס במקרים חמורים

פיתוח קשת תרמית

לולאת משוב חום-ויברציה:

  1. שפשוף ראשוני מייצר חום בצד אחד של הפיר
  2. חימום אסימטרי יוצר קשת תרמית
  3. קשת תרמית מגבירה את סטיית הפיר
  4. סטייה מוגברת גורמת לשפשוף חמור יותר
  5. יותר שפשוף מייצר יותר חום
  6. משוב חיובי יכול להוביל לכישלון מהיר

השפעות תרמיות משניות

  • חימום מיסבים: חום מועבר דרך הציר למסבים
  • פירוק שמן: טמפרטורות מוגזמות מפרקות חומר סיכה
  • שינויים מהותיים: טרנספורמציות פאזה או שינויים מטלורגיים באזורים מושפעי חום
  • מתח תרמי: יכול ליזום סדקים באזורים הנמצאים תחת לחץ תרמי

שיטות גילוי

ניטור רעידות

  • אזעקות תת-סינכרוניות: התראה על שיאים במהירות ריצה של 0.3-0.5×
  • ניטור מסלול: ניתוח אוטומטי של מסלול המזהה סיבוב לאחור
  • שינויים ספקטרליים: אלגוריתמים המזהים הופעה פתאומית של הרמוניות מרובות
  • חיתוך צורת גל: גילוי עיוות לא סינוסואידלי

ניטור טמפרטורה

  • חיישני טמפרטורת מיסב עם אזעקות עלייה מהירה
  • ניטור טמפרטורה אינפרא אדום של מקטעי פיר חשופים
  • ניטור הפרשי טמפרטורה (מיסב עליון לעומת מיסב תחתון)
  • אזעקות קצב שינוי (למשל, > 5°C/דקה)

אינדיקטורים נוספים

  • הגברת מומנט: צריכת החשמל עולה עקב חיכוך
  • תנודות מהירות: שינויים קטנים במהירות כתוצאה משינוי מומנט חיכוך
  • פליטה אקוסטית: צליל בתדר גבוה ממגע
  • בדיקה חזותית: שאריות בלאי, שינוי צבע, נזק גלוי

פעולות תגובה

פעולות מיידיות

  1. הפחתת חומרה: הפחת את המהירות או העומס אם זה בטוח לעשות זאת
  2. מעקב צמוד: תצפית רציפה על רעידות וטמפרטורה
  3. היערכות לכיבוי: הכן כיבוי חירום
  4. עצירת חירום: אם רטט או טמפרטורה עולים
  5. אפשר זמן קירור: הפעל את ציוד הסיבוב או אפשר קירור טבעי לפני הבדיקה

חֲקִירָה

  • בדוק אם יש ראיות פיזיות למגע
  • מדוד מרווחים במקומות חשודים לשפשוף
  • בדוק אם יש קשת תרמית או קשת פיר קבועה
  • זיהוי שורש הבעיה (רעידות מוגזמות, מרווח לא מספק וכו')

פעולות מתקנות

  • הגדלת מרווחי שטח: הסרת אזורים פגומים או החלפת רכיבים
  • טיפול בשורש הבעיה: איזון הרוטור, יישור נכון, תיקון בעיות מיסבים
  • החלפת חלקים פגומים: אטמים, רכיבי מיסב, חלקי פיר לפי הצורך
  • אימות אישורים: ודא מרווחים נאותים בכל המיקומים לפני הפעלה מחדש

שפשוף הוא אחת התקלות החמורות ביותר הקשורות לרעידות במכונות מסתובבות. הפוטנציאל שלו להסלמה מהירה באמצעות משוב תרמי דורש זיהוי מיידי, תגובה מהירה ותיקון יסודי כדי למנוע כשלים קטסטרופליים בציוד קריטי.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ