A tengely ütésének megértése a rezgésanalízisben

Definíció: Mi a kifutás?

Kifutás egy általános kifejezés a rotor olyan tökéletlenségeire, amelyek fordulatonként egyszeri (1x) jelet adnak, még akkor is, ha a rotor nagyon alacsony sebességgel forog, ahol a dinamikus erők, mint például a kiegyensúlyozatlanság, elhanyagolhatók. Ez a forgó felület teljes variációjának vagy eltérésének mértéke a tökéletes körtől, a tengely valódi középvonalához képest. A rezgéselemzés egyik fő kihívása, hogy az ütés pontosan úgy nézhet ki, mint a kiegyensúlyozatlanság a rezgési adatokban, de ez nem tömeggel kapcsolatos probléma, ezért nem orvosolható kiegyensúlyozással.

A kifutás típusai: kritikus különbség

Fontos különbséget tenni a két fő kiütéstípus között:

1. Mechanikus kifutás

A mechanikus ütés valódi fizikai vagy geometriai tökéletlenség a tengely. Ez azt jelenti, hogy a tengely felülete nem tökéletesen kerek, vagy nem tökéletesen középre igazodik a forgástengelyéhez. Gyakori okok a következők:

• Kerekségtől való eltérés: A tengelycsap enyhén ovális, vagy a megmunkálásból eredő egyéb alaki hibák vannak rajta.
• Különcség: Egy alkatrész, például egy szíjtárcsa vagy fogaskerék, a tengely középvonalához képest kissé eltolódottan van megmunkálva vagy felszerelve.
• Hajlított vagy ívelt tengely: A tengely állandó görbülete a felületének forgás közbeni be- és kifelé mozgását okozza egy rögzített ponthoz képest.

A mechanikai ütés közvetlenül mérhető egy mérőórával, miközben lassan kézzel forgatjuk a tengelyt.

2. Elektromos túlterhelés

Az elektromos futás nem fizikai hiba, hanem egy mérési hiba amely kizárólag érintkezésmentesen történik örvényáramú közelségérzékelőkEzek a szondák mágneses mező létrehozásával és a tengely felületének változásainak érzékelésével működnek. Ha a tengely felületének mágneses vagy elektromos tulajdonságai lokálisan változnak, a szonda ingadozó jelet fog produkálni, még akkor is, ha a tengely és a szonda közötti rés tökéletesen állandó.

Az elektromos áramütés okai a következők:

• Az anyagáteresztő képesség változásai: A tengelyen található lokalizált mágneses pont erős 1x jelet hozhat létre. Ez akkor fordulhat elő, ha a tengelyt véletlenül mágnesezik, például egy mágneses talpú mérőórával.
• Felületkezelés változásai: Karcolások, horpadások vagy szerszámnyomok a mérőfej „látóterében”.
• Inkonzisztens anyagösszetétel: A tengelyanyag ötvözetének vagy kohászati tulajdonságainak változásai.

Az elektromos ütés láthatatlan egy mérőóra számára, de jelentős hibaforrás a turbógépek rezgésmonitorozásában.

Miért jelent problémát a futás a diagnosztika és a kiegyensúlyozás szempontjából?

Mindkét típusú ütés által generált jel a tengely forgási sebességének egyszeresénél keletkezik, ami megegyezik a kiegyensúlyozatlanság frekvenciájával. Ez komoly problémát okoz:

• Összetéveszthető az egyensúlyhiánnyal: Egy elemző egy magas, 1x-es rezgéscsúcsot észlelhet, és tévesen kiegyensúlyozatlanságként diagnosztizálhatja, ami szükségtelen és hatástalan kiegyensúlyozási kísérletekhez vezethet.
• Megzavarja az egyensúlyozást: A kifutásjel hozzáadódik a valódi kiegyensúlyozatlansági jelhez. A pontos kiegyensúlyozás elvégzéséhez a kifutáskomponenst meg kell mérni, és vektoriálisan ki kell vonni a teljes rezgésjelből, hogy elkülönítsük a valódi dinamikus választ.

Kifutáskompenzáció: A lassú gördülés vektora

A probléma megoldására az elemzők egy úgynevezett technikát alkalmaznak. kifutáskompenzációEz egy kritikus lépés bármely, közelségérzékelőkkel monitorozott gép elemzésében.

1. Lassú orsó: A gép nagyon alacsony fordulatszámon (jellemzően 200-500 ford/perc) üzemel, ahol a kiegyensúlyozatlanságból eredő centrifugális erők jelentéktelenek.
2. Mérje meg a lassú gördülési vektort: Az ezen az alacsony sebességen mért 1x rezgésvektor (amplitúdó és fázis) szinte teljes egészében a kifutásnak köszönhető. Ezt „lassú gördülési” vagy „kifutási” vektornak nevezik.
3. Vonjuk ki a vektort: Ezt a lassú gördülésű vektort ezután tárolják, és vektoriálisan kivonják a gép nagy üzemi sebességénél mért 1x rezgésvektorból.

Az eredmény az kifutáskompenzált 1x vektor, amely a tengely kiegyensúlyozatlanság és más rotordinamikai erők miatti valódi dinamikus mozgását jelenti. Ezt a kompenzált értéket kell használni a pontos diagnosztikához és az egyensúlykorrekciós súlyok kiszámításához.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez