מהו ניתוח פיתול? הערכת רעידות פיתול • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור ריסוק דינמי, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים מהו ניתוח פיתול? הערכת רעידות פיתול • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור ריסוק דינמי, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים

מהו ניתוח פיתול? הערכת רעידות פיתול

פורסם על ידי admin ב-

הבנת ניתוח פיתול

הגדרה: מהו ניתוח פיתול?

ניתוח פיתול הוא המדידה, ההערכה והמידול של רטט פיתולי—תנודות סיבוביות סביב ציר הציר — במערכות הנעה של מכונות מסתובבות. שלא כמו רטט רוחבי (כיפוף) אשר נמדד בקלות באמצעות תקן מדי תאוצה, רעידות פיתול דורשות טכניקות מדידה מיוחדות (מדדי מאמץ, טכומטרים כפולים, ויברומטריית לייזר) וניתוח כדי לזהות תנודות זוויתיות, לקבוע תדרים טבעיים של פיתול ולהעריך את הסיכון לעייפות בצירים, מצמדים וגלגלי שיניים.

ניתוח פיתול הוא קריטי עבור הנעות מנועים בו זמנית, צירי הנעה ארוכים, תיבות הילוכים בעלות הספק גבוה ויישומי מנועי VFD שבהם רעידות פיתול עלולות לגרום לכשלים קטסטרופליים בציר או בצימוד למרות רמות רעידות רוחביות מקובלות. זוהי יכולת אבחון מיוחדת אך חיונית למניעת כשלים פתאומיים ובלתי צפויים במערכות העברת כוח.

מדוע נדרש ניתוח פיתול

ויברציה טורסיאלית לעומת ויברציה צידית

  • צְדָדִי: כיפוף, תנועה מצד לצד, נמדדת באמצעות מדי תאוצה סטנדרטיים
  • פיתול: סיבוב סביב ציר, ללא תזוזה צידית, בלתי נראה לחיישנים סטנדרטיים
  • עַצמָאוּת: יכול להיות בעל פיתול חמור עם ציר רוחב נמוך (ולהיפך)
  • Damage: פיתול יכול לגרום לכשלים בציר/מצמד ללא אזהרה ממדידות רוחביות

מצבי כשל

  • שברי עייפות פיר (בדרך כלל 45° לציר)
  • כשל ברכיבי צימוד (שיניים בגלגל שיניים, רכיבים גמישים)
  • שבירת שיניים של גלגל שיניים כתוצאה מעומסים מתנדנדים
  • נזק למפתח ולפתח המפתח כתוצאה מחריצה

טכניקות מדידה

1. שיטת מד מתח

מדידת מאמץ פיתול ישירה:

  • מדי מאמץ מחוברים בזווית של 45° לציר הציר (כיוון מאמץ גזירה מקסימלי)
  • מודד מאמץ גזירה כתוצאה מפיתול
  • דורש טבעות החלקה או טלמטריה אלחוטית עבור פירים מסתובבים
  • הכי מדויק אבל מורכב ויקר
  • שימוש עיקרי במחקר ופיתוח

2. שיטת מד טכומטר כפול

  • שני חיישנים אופטיים במיקומי פיר שונים
  • מדידת הפרש פאזה בין מיקומים
  • הפרש פאזה = סיבוב זוויתי = ויברציה פיתולית
  • ללא מגע ומעשי
  • מוגבל לסיבובי בתדר נמוך (< 100 הרץ בדרך כלל)

3. מד ויברציה פיתול לייזר

  • מערכת דופלר לייזר מיוחדת
  • מודד תנודות במהירות זוויתית
  • ללא מגע
  • טווח תדרים רחב
  • יקר אבל חזק

4. ניתוח זרם מנוע

  • רעידות פיתול יוצרות תנודות זרם
  • ניתוח ספקטרום זרם המנוע
  • עקיף אך לא פולשני
  • כלי סינון שימושי

ניתוח אנליטי של פיתול

מידול מתמטי

  • מודל פיתול של מערכת הנעה בעלת מסה מגושמת
  • חישוב תדרים טבעיים פיתוליים
  • ניבוי תגובה למקורות עירור
  • זיהוי מהירויות קריטיות ותהודות

מקורות עירור

  • מנועי בוכנה: פולסי ירי יוצרים עירור פיתולי
  • רשת הילוכים: שילוב שיניים יוצר מומנט תנודתי
  • VFDs: הרמוניות תדר מיתוג PWM
  • חַשׁמַלִי: תדרי מעבר קוטבי והחלקה של המנוע

דיאגרמת קמפבל עבור פיתול

  • גרף תדרים טבעיים פיתוליים לעומת מהירות
  • שורות הזמנת עירור שכבת-על
  • זיהוי מהירויות קריטיות של פיתול (נקודות הפרעה)
  • בחירת מהירות פעולה של המדריך

יישומים קריטיים

הנעות מנוע גומלין

  • גנרטורים דיזל
  • מדחסי מנועי גז
  • הנעה ימית
  • פעימות מומנט גדולות דורשות ניתוח

פירי הנעה ארוכים

  • כונני טחנת גלגול
  • צירי מדחף ימיים
  • כונני מכונת נייר
  • אורך יוצר קשיחות פיתול נמוכה

תיבות הילוכים בעלות הספק גבוה

  • תיבות הילוכים לטורבינות רוח
  • מפחית הילוכים תעשייתיים > 1000 כוחות סוס
  • עירור רשת הילוכים של מצבי פיתול

מערכות מנוע VFD

  • כונני תדר משתנה יוצרים עירור פיתולי
  • הרמוניות PWM יכולות לעורר תהודות פיתול
  • דאגה גוברת מהתפשטות VFD

תוצאות הניתוח

תדרים טבעיים פיתוליים

  • זיהוי ממדידה או חישוב
  • השווה לתדרי עירור
  • ודא הפרדה נאותה

רמות מתח

  • חשב מאמץ גזירה מתחלף מרעידות נמדדות
  • השווה למגבלות הסיבולת של החומר
  • הערכת צריכת אורך חיים של עייפות
  • קבע אם מתחים מקובלים

דעיכה

  • מדוד מתגובה בתהודה טורסיאלית
  • בדרך כלל נמוך מאוד (< 1% של קריטי)
  • ריסון נמוך פירושו תהודות חדות

אסטרטגיות הפחתה

הפרדת תדרים

  • יש לוודא שזרמי פיתול טבעיים מופרדים מתדרי עירור
  • שינוי קוטר הציר, אורךו או קשיחות הצימוד
  • שינוי אינרציות (הוספת גלגל תנופה)

תוספת ריסון

  • בולמי פיתול (צמיגים או חיכוך)
  • מצמדים בעלי בולם זעזועים גבוה
  • מפחית הגברת תהודה

שינויים במהירות הפעלה

  • הימנעו מפעולה רציפה במהירויות קריטיות של פיתול
  • הגבלת טווחי מהירות
  • כוונון VFD כדי למזער עירור

ניתוח פיתול הוא תחום ייעודי העוסק בתנודות פיתול שעלולות לגרום לכשלים קטסטרופליים שאינם נראים לניטור תנודות רוחביות סטנדרטי. ניתוח פיתול דורש טכניקות מדידה וניתוח מיוחדות, אך הוא חיוני להנעות מנועים הדדיות, צירים ארוכים, תיבות הילוכים בעלות הספק גבוה ומערכות VFD שבהן תנודות פיתול מהוות סיכוני אמינות ובטיחות משמעותיים.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ