Razumijevanje dijagrama orbite vratila u analizi vibracija

Definicija: Što je osovinska orbita?

A orbita osovine je dijagram koji prikazuje putanju geometrijskog središta rotirajućeg vratila tijekom jednog ili više okretaja. To je dvodimenzionalni prikaz gibanja vratila unutar njegovog zazora ležaja, kao da gledate kraj vratila. Ovaj moćan dijagnostički alat stvoren je korištenjem para beskontaktnih sonde za blizinu postavljeni pod kutom od 90 stupnjeva (obično u XY konfiguraciji) i prikazivanje njihovih simultanih signala pomaka jedan u odnosu na drugi.

Zašto je orbitalni dijagram toliko koristan?

Dok standardni vremenski valni oblik ili FFT spektar prikazuje vibracije u jednom smjeru, orbitalni dijagram kombinira dva smjera kako bi pružio potpunu sliku dinamičkog gibanja osovine. To omogućuje analitičarima vibracija vizualizaciju stvarnog oblika i smjera gibanja osovine, što pruža neprocjenjive tragove za dijagnosticiranje širokog raspona kvarova strojeva. Orbita je temelj analize rotordinamike, posebno za brze, kritične strojeve opremljene ležajevima s fluidnim filmom, poput turbina, kompresora i velikih generatora.

Kako interpretirati oblike orbita

Oblik, veličina i orijentacija orbite izravni su pokazatelji sila koje djeluju na rotor. Vješt analitičar može dijagnosticirati stanje stroja jednostavnim promatranjem oblika orbite.

Kružna ili eliptična orbita

Jednostavna kružna ili eliptična orbita, centrirana u ležaju, obično ukazuje na ispravan rotor kojim dominira jedna frekvencija, najčešće neravnotežaOrbita će biti kružna ako je krutost ležaja jednaka u oba smjera (izotropna) i eliptična ako je krutost različita u horizontalnom i vertikalnom smjeru (anizotropna), što je vrlo često.

Iskrivljena orbita, orbita u obliku osmice ili banane

Kada je orbita iskrivljena iz jednostavne elipse, to ukazuje na to da više frekvencija utječe na kretanje osovine.

• A „banana“ ili orbita u obliku polumjeseca često se povezuje s neusklađenost, gdje su prisutne i 1x i 2x frekvencije.
• A oblik osmice je klasičan znak jake 2x frekvencijske komponente, što je školski pokazatelj neusklađenost osovineOsmica s unutarnjom petljom često ukazuje na teže stanje ili prisutnost trljanja.

Orbite s pregibima ili oštrim kutovima

Oštre promjene smjera, ravne točke ili "pregibi" u orbiti snažan su dokaz trenje rotora o statorTo ukazuje na to da je kretanje osovine ograničeno jer trenutno dodiruje nepokretnu komponentu, kao što je ležaj, brtva ili kućište stroja.

Vrlo nepravilne orbite

Orbita koja je nepravilna, nestabilna ili se čini ispunjena "bukom" može biti znak ozbiljnog mehaničkog labavljenja, nestabilnosti uzrokovane tekućinom (poput vrtloga ili biča ulja) ili turbulentnih uvjeta strujanja u pumpi ili kompresoru.

Smjer precesije: Naprijed vs. Nazad

Smjer u kojem se prati orbita u odnosu na smjer rotacije osovine također je ključni dijagnostički faktor.

• Precesija naprijed: Orbita prati isti smjer kao i rotacija osovine. To je normalno ponašanje za sile poput neravnoteže.
• Obrnuta precesija: Orbita se kreće u suprotnom smjeru od rotacije osovine. To je abnormalno stanje i može biti pokazatelj pukotine na osovini, jakog trenja ili određenih vrsta nestabilnosti uzrokovane tekućinom.

Što prikazuje orbitalni dijagram

Ukratko, dijagram jedne orbite pruža obilje informacija:

• Ukupna amplituda vibracija osovine.

– Oblik gibanja osovine, koji pomaže u određivanju vrste kvara.

• Smjer precesije.
• Prosječni položaj osovine unutar zazora ležaja.

Analizom orbite u kombinaciji s FFT spektrom i vremenskim valnim oblikom, analitičari mogu postići vrlo pouzdanu i detaljnu dijagnozu dinamičkog ponašanja stroja.

← Natrag na glavni indeks