מהי קשת פיר? גורמים, זיהוי ותיקון • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" למכונות ריסוק דינמיות, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהי קשת פיר? גורמים, זיהוי ותיקון • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" למכונות ריסוק דינמיות, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהי קשת פיר? גורמים, גילוי ותיקון

פורסם על ידי admin ב-

הבנת קשת הציר במכונות מסתובבות

הגדרה: מהי קשת פיר?

קשת פיר (נקרא גם כיפוף פיר, קשת רוטור, או פשוט "קשת") הוא מצב שבו רוטור הפיר פיתח עקמומיות קבועה או חצי-קבועה, מה שגורם לו לסטות מקו מרכז ישר. שלא כמו זמני נגמר שעשוי להיגרם כתוצאה מרכיב רופף או הרכבה אקסצנטרית, כיפוף הציר מייצג עיוות ממשי של חומר הציר עצמו.

קשת פיר מייצרת רֶטֶט תסמינים שדומים לכאורה לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל, אבל לא ניתן לתקן זאת באמצעות שיטות קונבנציונליות מְאַזֵן הליכים. זה הופך את האבחון הנכון לחיוני כדי למנוע בזבוז זמן בניסיון לאזן ציר עקום.

סוגי קשת פיר

ניתן לסווג קשת פיר לפי סיבתה ומשכה:

1. קשת מכנית קבועה

זהו דפורמציה פלסטית (קבועה) של חומר הציר הנגרמת על ידי:

  • עומס יתר מכני או פגיעה
  • הרמה או טיפול לא נכונים במהלך תחזוקה
  • הנחת הרוטור
  • מאמץ כיפוף מוגזם במהלך הפעולה
  • פגמי ייצור או טיפול בחום לא תקין

ברגע שהמוט נכנע (מעוות לצמיתות), הקשת נשארת במקומה גם כאשר המוט במנוחה וכל העומסים מוסרים.

2. קשת תרמית (חולפת)

נקרא גם קשת תרמית אוֹ קשת חמה, זהו מצב זמני הנגרם מחימום לא אחיד של הפיר. הצד המחומם מתרחב יותר מהצד הקר, ויוצר עקומה זמנית. הסיבות כוללות:

  • מקורות חום אסימטריים (נוזל תהליך חם בצד אחד, אוויר קירור בצד השני)
  • חיכוך מיסב מחמם צד אחד של הציר
  • שפשוף הרוטור יוצר חימום מקומי
  • חימום סולארי על ציוד חיצוני
  • נהלי חימום לא נכונים עבור טורבינות גדולות

קשת תרמית בדרך כלל נעלמת כאשר הציר מתקרר באופן אחיד או כאשר מושג שיווי משקל תרמי. עם זאת, מחזורי קשת תרמית חוזרים ונשנים עלולים בסופו של דבר לגרום להתייצבות קבועה.

3. קשת מתח שיורי

מאמצים פנימיים שיוריים כתוצאה מריתוך, טיפול בחום או תהליכי ייצור יכולים לגרום לפיר להתכופף באיטיות לאורך זמן, במיוחד כאשר הוא נתון לטמפרטורות הפעלה או לעומסים מכניים הגורמים להפגת מאמצים.

גורמים לקשת פיר

הבנת הגורמים הבסיסיים מסייעת במניעת כיפוף הציר ומכוונת פעולות מתקנות:

סיבות מכניות

  • לְהַעֲמִיס יוֹתֵר מִדַי: פעולה בעומסים שחורגים ממגבלות התכנון
  • אחסון לא נכון: אחסון פירים אופקית ללא תמיכה מתאימה, הגורם לשקיעה לאורך זמן
  • טיפול לקוי: הרמה באמצעות הפיר במקום נקודות הרמה ייעודיות
  • תאונה או פגיעה: נפילה, התנגשות או נזק מחפצים זרים
  • תפיסת מיסב: מיסב שנתקע עלול לגרום לציר להתכופף תחת מומנט ההנעה

גורמים תרמיים

  • חימום לא אחיד: פיזור טמפרטורה לא אחיד סביב היקף הפיר
  • שינויי טמפרטורה מהירים: הלם תרמי במהלך הפעלה או כיבוי
  • נקודות חמות: חימום מקומי כתוצאה מחיכוך, שפשוף או תנאי תהליך
  • חימום לא מספק: הפעלת טורבינות קרות או מכונות גדולות מהר מדי
  • נהלי כיבוי: מתן אפשרות לציר חם להפסיק להסתובב לפני קירור (שקיעה תרמית)

סיבות חומריות וייצור

  • איכות חומר ירודה: תכלילים, חללים או אי-הומוגניות חומריות
  • טיפול בחום לא נכון: מתחים שיוריים כתוצאה מרגיעה או הרפיה
  • עיוות ריתוך: ריתוך אסימטרי יוצר מאמצים שיוריים
  • מאמצי עיבוד שבבי: מתחים הנגרמים במהלך הייצור

כיצד קשת הפיר גורמת לרעידות

ציר עקום יוצר רטט באמצעות שני מנגנונים:

1. חוסר איזון גיאומטרי

כאשר ציר עקום מסתובב, קו המרכז המעוקל שלו יוצר חרוט או מסלול אחר שאינו עגול. גם אם פיזור המסה של הרוטור מאוזן בצורה מושלמת, הגיאומטריה המעוקלת יוצרת מסה מסתובבת אקסצנטרית שמייצרת כוחות צנטריפוגליים, ומייצרת רטט פי 1 (רטט בתדר הסיבוב של הציר).

2. עומס מומנט על מיסבים

העקמומיות יוצרת מומנטי כיפוף המועברים למסבים, וגורמים לעומסי מיסב משתנים ולתנודות.

גילוי קשת פיר

הבחנה בין קשת הציר לבין חוסר איזון מסה אמיתי היא קריטית לאיתור בעיות יעיל:

השוואת תסמינים: קשת לעומת חוסר איזון

מְאַפיֵן לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל קשת פיר
תדירות הרטט מהירות ריצה פי 1 מהירות ריצה פי 1
קשר פאזה עקבי, אותו דבר בכל עת עשוי להשתנות במהלך החימום
רטט גלגול איטי הווה (פרופורציונלי למהירות²) קיים ולעיתים קרובות משמעותי גם במהירות נמוכה מאוד
תגובה לאיזון הפחתת רעידות על ידי איזון נכון שיפור מינימלי או ללא שיפור כלל; עלול להחמיר
רגישות תרמית יציב יחסית עם טמפרטורה שינויים משמעותיים במהלך חימום/קירור
מדידת ריצה נמוך כאשר הרוטור במנוחה ריצה גבוהה אפילו במנוחה (קידה קבועה)

בדיקות אבחון

1. מדידת גלגול איטי

סובבו את הציר לאט מאוד (בדרך כלל 5-10% של מהירות פעולה) ומדדו נגמר בעזרת חיישן קרבה או מחוון חוגה. ריצת ציר גבוהה בגלגול איטי מצביעה על כיפוף הציר או ריצת ציר מכנית, ולא על חוסר איזון (המייצר כוח פרופורציונלי למהירות בריבוע).

2. שינוי פאזה בכיבוי

רעידות ניטור זווית הפאזה כאשר המכונה נכבית. חוסר איזון אמיתי שומר על פאזה קבועה ללא קשר למהירות. ציר עקום עשוי להראות שינויי פאזה, במיוחד כשהוא מתקרר.

3. בדיקת קשת תרמית

במקרה של חשד לקשת תרמית, יש לנטר את הרטט במהלך ההפעלה והחימום. קשת תרמית בדרך כלל מראה רטט הולך וגובר ככל שהמכונה מתחממת, ואז עשויה להתייצב או לרדת ככל שמושג שיווי משקל תרמי.

4. בדיקת ריצה מחוץ למכונה

הסר את הרוטור, הנח אותו על בלוקי V או מחרטה, וסובב אותו לאט תוך כדי מדידת ריצת קצה רדיאלית בעזרת מחוון חוגה. ריצת קצה משמעותית (בדרך כלל > 0.001 אינץ' או 25 מיקרומטר) מאשרת כיפוף קבוע.

5. בדיקה חזותית

עבור פירים גדולים, מבט חזותי לאורך הפיר או שימוש בשיטות אופטיות (יישור לייזר) יכול לחשוף כיפה ברורה.

שיטות תיקון

התיקון המתאים תלוי בחומרת הקשת ובסוגה:

לקשת מכנית קבועה

1. יישור פיר

לקשת קלה עד בינונית (בדרך כלל < 0.005 אינץ' או 125 מיקרומטר), ניתן לעיתים ליישר את הפיר בקור או בחום באמצעות מכבשים הידראוליים. זה דורש ציוד מיוחד וטכנאים מיומנים. הפיר נתמך ונטען בזהירות כדי לעוות אותו באופן פלסטי בחזרה לכיוון ישר.

2. הקלה במתח תרמי

יש לטפל בחום בפיר כדי להקל על מתחים שיוריים, ובכך להפחית או לבטל את הקשת כתוצאה מסיבות הקשורות למתח. זה דורש ציוד תנור מתאים ובקרת תהליך.

3. החלפת פיר

עבור קימוט חמור או ביישומים קריטיים, החלפה היא לרוב הפתרון האמין ביותר. יש לשקול את עלות הציר החדש מול זמן ההשבתה והסיכון לכישלון ניסיונות היישור.

4. "איזון סביב הקשת"“

במקרים מסוימים, במיוחד עבור טורבינות גדולות, ניתן לחשב ולהתקין משקולות תיקון כדי לנטרל את השפעת הקשת. זה לא מתקן את הקשת אלא ממזער רעידות. לגישה זו יש מגבלות והיא בדרך כלל פתרון זמני.

לקשת תרמית

1. שינויים בנוהל הפעלה

  • יישמו נהלי חימום איטיים
  • שמרו על פעולה רציפה של גלגלי השיניים המסתובבים במהלך הכיבוי כדי למנוע שקיעה תרמית
  • שלטו בכניסת קיטור או בטמפרטורות נוזל תהליך בצורה זהירה יותר
  • להבטיח חימום/קירור סימטריים

2. שינויי עיצוב

  • הוסיפו בידוד כדי להפחית את מפל התרמי
  • התקינו מעילי חימום לחימום אחיד
  • שיפור מערכת הקירור כדי להבטיח פיזור טמפרטורה אחיד

3. פעולת גלגל הסיבוב

עבור טורבינות גדולות, הפעילו את גלגל השיניים המסתובב (הנעה סיבובית איטית) במהלך החימום והקירור כדי לסובב את הציר ולמנוע התפתחות קשת תרמית.

אסטרטגיות מניעה

מניעת כיפוף פיר קלה בהרבה מתקנו:

עיצוב וייצור

  • השתמשו בהליכי טיפול בחום מתאימים כדי למזער את הלחצים השיוריים
  • תכנן קשיחות פיר מתאימה ליישום
  • ציינו חומרים מתאימים לסביבה התרמית

התקנה ותחזוקה

  • הרם תמיד את הרוטורים באמצעות נקודות הרמה ייעודיות, לעולם אל תעשה זאת באמצעות הציר.
  • אחסן רוטורים רזרביים עם תמיכה מתאימה כדי למנוע שקיעה
  • הימנעו מהלם מכני במהלך הטיפול
  • בדוק את ישרות הציר באופן תקופתי (שנתי או לפי לוח הזמנים של היצרן)

מִבצָע

  • יש לפעול לפי נהלי החימום והכיבוי של היצרן
  • הימנעו משינויי טמפרטורה מהירים
  • ניטור סימנים של קשת תרמית במהלך אתחול
  • חקור כל שינוי בלתי מוסבר בשלב הרטט

השפעה על נהלי איזון

ניסיון לאזן מוט עקום הוא בדרך כלל חסר תועלת ויכול להיות הרסני:

  • תיקונים לא יעילים: משקולות איזון שחושבו עבור חוסר איזון מסה לא מתקנים קשת גיאומטרית
  • הסתרת הבעיה: "איזון" מוצלח חלקית של ציר עקום עשוי להפחית את הרטט באופן זמני אך להשאיר את הבעיה הבסיסית ללא טיפול.
  • זמן מבוזבז: איטרציות איזון מרובות ללא הצלחה מצביעות על הצורך לבדוק קשת
  • נזק פוטנציאלי: הוספת משקולות תיקון גדולות לפיר כפוף עלולה להגביר את המאמצים ולגרום נזק נוסף.

שיטת עבודה מומלצת: יש לבדוק תמיד את קימוט הציר לפני תחילת הליכי איזון, במיוחד אם לרוטור יש היסטוריה של טיפול, אירועים תרמיים או בעיות רעידות בלתי מוסברות.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ