Mi az a repedt rotor? Észlelés és reagálás • Hordozható kiegyensúlyozó, rezgésanalizátor "Balanset" zúzók, ventilátorok, mulcsozók, kombájnok csigáinak, tengelyeknek, centrifugáknak, turbináknak és sok más rotornak a dinamikus kiegyensúlyozásához Mi az a repedt rotor? Észlelés és reagálás • Hordozható kiegyensúlyozó, rezgésanalizátor "Balanset" zúzók, ventilátorok, mulcsozók, kombájnok csigáinak, tengelyeknek, centrifugáknak, turbináknak és sok más rotornak a dinamikus kiegyensúlyozásához

Mi az a repedt rotor? Észlelés és válasz

admin által közzétéve az oldalon

A repedt rotorok megértése

Definíció: Mi a repedt rotor?

A repedt rotor egy rotor vagy forgó tengely, amelyen kifáradásos repedés – ciklikus feszültségből eredő repedés az anyagban – keletkezett. Ez lényegében ugyanaz, mint egy tengelyrepedés de a teljes rotorszerelvényt hangsúlyozza, nem csak a tengelyelemet. A repedt rotorok rendkívül veszélyesek, mivel a repedés egy apró, észrevehetetlen hibából napok vagy hetek alatt katasztrofális töréshez vezethet, miután észrevették a... rezgés monitorozás.

A repedt rotor jellegzetes rezgési jele egy kiemelkedő 2× (második harmonikus) egy olyan komponens, amely a repedés terjedésével növekszik, ami a tengely merevségének fordulatonként kétszeri változásából adódik, ahogy a repedés forgás közben nyílik és záródik.

Hogyan keletkeznek repedések a rotorokban

Crack iniciációs oldalak

A repedések szinte mindig feszültségkoncentrációknál kezdődnek:

  • Kulcshornyok: Éles sarkok a kulcslyuk végein (a leggyakoribb beindítási hely)
  • Átmérőváltozások: Váll, lépés vagy átmenet
  • Menetes szakaszok: A feszültségkoncentrációt létrehozó szálgyökerek
  • Lyukak és keresztfúrók: Olajjáratokhoz vagy rögzítéshez
  • Présillesztéses élek: Az interferencia illeszkedik, ami maradék feszültséget hoz létre
  • Hegesztések: Hőérintett zónák és hegesztett lábujjak
  • Korróziós gödrök: Felületi hibák a következőkből: korrózió
  • Megmunkálási jelek: Szerszámnyomok, különösen, ha merőlegesek a feszültségre

Repedésnövekedési folyamat

  1. Mikrorepedések képződése: A stresszkoncentrációnál indul, jellemzően < 1 mm
  2. Lassú terjedés: A repedés minden egyes feszültségciklussal fokozatosan növekszik (évekig is eltarthat)
  3. Gyorsulás: A repedés növekedésével a feszültség intenzitása nő, a növekedési ütem pedig felgyorsul
  4. Kimutatható stádium: 10-30% repedés átmérőjén, 2× rezgés jelenik meg
  5. Kritikus méret: A fennmaradó anyag nem elegendő a teherbíráshoz
  6. Katasztrofális törés: Hirtelen, teljes tengelyhiba

A jellegzetes kétszeres rezgési jellemző

Miért keltenek a repedések kétszeres rezgést?

A légző repedés mechanizmusa:

  • Repedés bezárása (tömörítés): Amikor a repedés területe nyomás alatt van (vízszintes tengely forgásának alja), a repedés felületei érintkeznek, a tengely merevsége nagyobb.
  • Repedésnyílás (feszültség): Amikor a repedés húzás közben keletkezik (forgás teteje), a repedés megnyílik, a tengely merevsége csökken.
  • Fordulatonként kétszer: A merevség fordulatonként kétszer változik (egyszer, amikor a repedés felfelé, egyszer, amikor lefelé irányul)
  • 2× Kényszerítés: A merevség 2× frekvencián történő változása 2× rezgési választ eredményez
  • Amplitúdó növekedése: A repedés növekedésével a merevségi aszimmetria növekszik, az amplitúdó pedig 2-szeresére nő.

Rezgési jellemzők

  • Elsődleges mutató: 2× komponens jelenik meg és növekszik az idő múlásával
  • 1× Változások: Az 1× rezgés is fokozódhat, mivel a repedés maradék görbületet hoz létre
  • Magasabb felharmonikusok: 3×, 4× is megjelenhet, ahogy a repedés súlyosabbá válik
  • Fázis Viselkedés: A fázisszögek indítás/leállítás közben eltérően változhatnak, mint a kiegyensúlyozatlanság
  • Hőmérsékletérzékenység: A 2×-es amplitúdó a tengely hőmérsékletétől függően változhat (befolyásolja a repedésnyílást)

Észlelés és diagnózis

Rezgésmonitorozás

Trendi 2X/1X arány

  • 2× amplitúdó és 1× amplitúdó arányának monitorozása
  • Normál gépek: 2×/1× < 0.2-0.3
  • Gyanús repedés: 2×/1× > 0,5 és növekvő
  • Megerősített repedés: 2×/1× megközelíti vagy meghaladja az 1,0-t
  • Vészhelyzet: 2×/1× > 2,0, azonnali leállítás ajánlott

Átmeneti tesztelés

  • Bode-diagramok indítás/legyezés közben
  • A repedt rotor szokatlan 2× viselkedést mutat
  • Két csúcs látható mindegyik felénél kritikus sebesség
  • A fázisváltozások eltérnek a normál aszimmetriaválasztól

Roncsolásmentes vizsgálat

  • Mágneses részecskevizsgálat (MPI): Felületi és felszínhez közeli repedéseket észlel
  • Festékbevonó: Felületi repedések vizuális észlelése
  • Ultrahangos vizsgálat (UT): Belső repedések észlelése
  • Örvényáram: Felületi repedések érzékelése érintés nélkül
  • Radiográfia: Belső repedésészlelés kritikus alkatrészekben

Vészhelyzeti reagálás

Feltételezett repedés észlelésekor

  1. Fokozott monitorozás: Haviról napi vagy folyamatos
  2. Csökkentse a működési nehézségeket: Csökkentse a sebességet vagy a terhelést, ha lehetséges
  3. Azonnali ellenőrzés terve: NDT vizsgálat ütemezése a lehető leghamarabb
  4. Felkészülés a leállásra: Rendelje meg a cseretengelyt, és tervezze meg a javítási eljárásokat
  5. Kockázatértékelés: Számítsa ki a potenciális kudarcig eltelt időt a növekedési ütem alapján

Ha a repedés megerősítést nyert

  • Azonnali leállítás: Kivéve, ha a kockázatértékelés azt mutatja, hogy a működés egy meghatározott ideig biztonságosan folytatható.
  • Nincs újraindítás: Amíg a tengelyt ki nem cserélik vagy megjavítják
  • Tengelycsere: A legmegbízhatóbb megoldás
  • Kiváltó ok elemzése: Határozza meg a repedés kialakulásának okát, hogy megelőzze annak újbóli kialakulását

Megelőzési stratégiák

Tervezés

  • A stresszkoncentrációk kiküszöbölése vagy minimalizálása
  • Használjon nagy lekerekítési sugarat (R > 0,1 × átmérő)
  • Kerülje a reteszhornyokat, ha lehetséges; használjon szoros illesztéseket
  • Megfelelő anyagválasztás és hőkezelés
  • Felületkezelések (sörétezés, nitridálás) a kifáradási ellenállás javítása érdekében

Művelet

  • Jól tartsd fenn kiegyensúlyozott minőség (ciklikus hajlítófeszültség minimalizálása)
  • Precíziós igazítás (hajlítónyomatékok csökkentése)
  • Kerülje a kritikus sebességnél történő működtetést
  • A túlsebességes események megelőzése
  • A hőfeszültségek szabályozása megfelelő bemelegítéssel/lehűléssel

Karbantartás

  • Rendszeres rezgésmonitorozás 2× trenddel
  • Időszakos roncsolásmentes vizsgálat (évente vagy kockázatértékelés alapján)
  • Megakadályozza a korróziót (véd a korrózió kialakulásától)
  • Alacsony rezgésszint fenntartása (csökkenti a ciklikus igénybevételt)

A repedt rotorok a forgó gépek egyik legkritikusabb meghibásodási módját képviselik. A rezgésmonitorozás (a karakterisztikus 2×-es jelnövekedés észlelése) és az időszakos roncsolásmentes vizsgálat kombinációja alapvető védelmet nyújt, lehetővé téve a katasztrofális meghibásodás előtti észlelést és a tervezett tengelycserét, ami megakadályozza a súlyos másodlagos károsodást és a biztonsági veszélyeket.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez

Kategóriák:
WhatsApp