Što je napuknuti rotor? Detekcija i odgovor • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je napuknuti rotor? Detekcija i odgovor • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je napuknuti rotor? Otkrivanje i odgovor

Objavio/la admin na

Razumijevanje napuknutih rotora

Definicija: Što je puknuti rotor?

A napuknuti rotor je rotor ili rotirajuće vratilo koje je razvilo pukotinu uslijed zamora - lom koji se širi kroz materijal uslijed cikličkog naprezanja. To je u biti isto što i pukotina osovine ali naglašava cijeli sklop rotora, a ne samo element osovine. Napuknuti rotori su izuzetno opasni jer se pukotina može proširiti od male, neotkrivene mane do potpunog katastrofalnog loma u danima ili tjednima nakon što se otkrije vibracija praćenje.

Karakterističan vibracijski potpis napuknutog rotora je istaknut 2× (drugi harmonik) komponenta koja raste kako se pukotina širi, a rezultat je dvostruke promjene krutosti osovine po okretaju dok se pukotina otvara i zatvara tijekom rotacije.

Kako se pukotine razvijaju u rotorima

Mjesta nastanka pukotina

Pukotine gotovo uvijek nastaju pri koncentracijama naprezanja:

  • Utori za ključeve: Oštri kutovi na krajevima žljebova za ključ (najčešće mjesto početka)
  • Promjene promjera: Ramena, koraci ili prijelazi
  • Navojni dijelovi: Korijeni navoja stvaraju koncentraciju naprezanja
  • Rupe i križne bušilice: Za prolaze za ulje ili montažu
  • Rubovi za pričvršćivanje pritiskom: Interferentni dosjedi stvaraju zaostala naprezanja
  • Zavarivanja: Zone utjecaja topline i zavareni vrhovi
  • Korozijske jame: Površinski nedostaci od korozija
  • Oznake strojne obrade: Tragovi alata, posebno ako su okomiti na naprezanje

Proces rasta pukotine

  1. Stvaranje mikropukotina: Započeto pri koncentraciji stresa, obično < 1 mm
  2. Sporo širenje: Pukotina raste postupno sa svakim ciklusom naprezanja (može potrajati godinama)
  3. Ubrzanje: Kako pukotina raste, intenzitet naprezanja se povećava, a brzina rasta se ubrzava
  4. Detektabilna faza: Pukotina 10-30% kroz promjer, pojavljuje se 2× vibracija
  5. Kritična veličina: Preostali materijal nije dovoljan za nošenje tereta
  6. Katastrofalni prijelom: Iznenadni, potpuni kvar osovine

Karakteristični 2X vibracijski potpis

Zašto pukotine proizvode dvostruko veće vibracije

Mehanizam pukotine disanja:

  • Pukotina zatvorena (kompresija): Kada je područje pukotine u kompresiji (dno rotacije za horizontalno vratilo), površine pukotine su u kontaktu, krutost vratila je veća
  • Otvorena pukotina (napetost): Kada je pukotina u napetom položaju (vrh rotacije), pukotina se otvara, krutost osovine se smanjuje
  • Dva puta po revoluciji: Krutost se mijenja dva puta po okretu (jednom kada je pukotina usmjerena prema gore, jednom kada je usmjerena prema dolje)
  • 2× Prisiljavanje: Varijacija krutosti na 2× frekvenciji stvara 2× vibracijski odziv
  • Rast amplitude: Kako pukotina raste, asimetrija krutosti se povećava, 2× amplituda se povećava

Karakteristike vibracija

  • Primarni pokazatelj: 2× komponenta koja se pojavljuje i raste tijekom vremena
  • 1× Promjene: 1× vibracija se također može povećati jer pukotina stvara preostali luk
  • Viši harmonici: 3×, 4× se mogu pojaviti kako pukotina postaje ozbiljnija
  • Faza Ponašanje: Fazni kutovi mogu se mijenjati tijekom pokretanja/usporavanja drugačije nego za neravnoteža
  • Osjetljivost na temperaturu: 2× amplituda može varirati s temperaturom osovine (što utječe na otvaranje pukotine)

Otkrivanje i dijagnoza

Praćenje vibracija

Trend omjera 2X/1X

  • Omjer praćenja 2× amplitude prema 1× amplitudi
  • Normalni strojevi: 2×/1× < 0.2-0.3
  • Sumnjiva pukotina: 2×/1× > 0,5 i povećava se
  • Potvrđena pukotina: 2×/1× približava se ili prelazi 1,0
  • U slučaju nužde: 2×/1× > 2,0, preporučuje se trenutno isključivanje

Ispitivanje prolaznih stanja

  • Bodeovi dijagrami tijekom pokretanja/usporavanja
  • Napuknuti rotor pokazuje neobično 2× ponašanje
  • Mogu se vidjeti dva vrha na 1/2 svakog kritična brzina
  • Fazne promjene se razlikuju od normalnog odziva na neravnotežu

Nerazorna ispitivanja

  • Inspekcija magnetskim česticama (MPI): Detektira površinske i pripovršinske pukotine
  • Penetrant boje: Vizualno otkrivanje površinskih pukotina
  • Ultrazvučno ispitivanje (UT): Otkriva unutarnje pukotine
  • Vrtložne struje: Detekcija površinskih pukotina bez kontakta
  • Radiografija: Detekcija unutarnjih pukotina u kritičnim komponentama

Hitni odgovor

Pri otkrivanju sumnje na pukotinu

  1. Povećanje praćenja: Od mjesečnog do dnevnog ili kontinuiranog
  2. Smanjite ozbiljnost operacija: Smanjite brzinu ili opterećenje ako je moguće
  3. Planirajte hitnu inspekciju: Zakažite NDT pregled što je prije moguće
  4. Pripremite se za gašenje: Naručite zamjensku osovinu, isplanirajte postupke popravka
  5. Procjena rizika: Izračunajte vrijeme do potencijalnog kvara na temelju stope rasta

Ako se potvrdi pukotina

  • Trenutno gašenje: Osim ako procjena rizika ne pokaže siguran nastavak rada tijekom određenog razdoblja
  • Bez ponovnog pokretanja: Dok se osovina ne zamijeni ili popravi
  • Zamjena osovine: Najpouzdanije rješenje
  • Analiza uzroka: Utvrdite zašto se pukotina razvila kako biste spriječili njezino ponovno pojavljivanje

Strategije prevencije

Dizajn

  • Uklonite ili smanjite koncentraciju stresa
  • Koristite velike radijuse zaobljenja (R > 0,1 × promjer)
  • Izbjegavajte utore za klinove kad god je to moguće; koristite interferentne spojeve
  • Pravilan odabir materijala i toplinska obrada
  • Površinske obrade (sačmarenje, nitriranje) za poboljšanje otpornosti na umor

Operacija

  • Održavajte dobro kvaliteta ravnoteže (minimizirati cikličko naprezanje savijanja)
  • Precision poravnanje (smanjiti momente savijanja)
  • Izbjegavajte rad pri kritičnim brzinama
  • Spriječite prekoračenje brzine
  • Kontrolirajte toplinska naprezanja pravilnim zagrijavanjem/hlađenjem

Održavanje

  • Redovito praćenje vibracija s 2× praćenjem trendova
  • Periodični NDT pregled (godišnje ili po procjeni rizika)
  • Sprječava koroziju (štiti od nastanka rupičaste korozije)
  • Održavanje niskih vibracija (smanjuje cikličko naprezanje)

Napuknuti rotori predstavljaju jedan od najkritičnijih načina kvara u rotirajućim strojevima. Kombinacija praćenja vibracija (otkrivanje karakterističnog rasta 2× potpisa) i periodičnog nerazornog ispitivanja pruža bitnu zaštitu, omogućujući otkrivanje prije katastrofalnog kvara i dopuštajući planiranu zamjenu osovine koja sprječava opsežna sekundarna oštećenja i sigurnosne rizike.

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp