Apa itu Rotor Retak? Deteksi dan Respons • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Rotor Retak? Deteksi dan Respons • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Rotor Retak? Deteksi dan Respons

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Rotor yang Retak

Definisi: Apa itu Rotor Retak?

A rotor retak adalah sebuah rotor atau poros berputar yang mengalami retak lelah—retak yang menjalar melalui material akibat tekanan siklik. Hal ini pada dasarnya sama dengan retakan poros tetapi menekankan perakitan rotor secara keseluruhan, bukan hanya elemen porosnya. Rotor yang retak sangat berbahaya karena retakan tersebut dapat menyebar dari cacat kecil yang tidak terdeteksi menjadi fraktur yang sangat parah dalam hitungan hari atau minggu setelah terdeteksi. getaran pemantauan.

Tanda getaran khas dari rotor yang retak adalah adanya getaran yang menonjol 2× (harmonik kedua) komponen yang tumbuh seiring menjalarnya retakan, yang diakibatkan oleh variasi kekakuan poros dua kali per putaran saat retakan membuka dan menutup selama rotasi.

Bagaimana Retakan Terjadi pada Rotor

Situs Inisiasi Retakan

Retakan hampir selalu dimulai pada konsentrasi tegangan:

  • Alur pasak: Sudut tajam di ujung alur pasak (lokasi inisiasi paling umum)
  • Perubahan Diameter: Bahu, langkah, atau transisi
  • Bagian Berulir: Akar benang menciptakan konsentrasi tegangan
  • Lubang dan Bor Silang: Untuk saluran oli atau pemasangan
  • Tekan Tepi yang Pas: Interferensi cocok untuk menciptakan tegangan sisa
  • Lasan: Zona yang terkena panas dan ujung las
  • Lubang Korosi: Cacat permukaan dari korosi
  • Tanda Pemesinan: Tanda alat, terutama jika tegak lurus terhadap tekanan

Proses Pertumbuhan Retak

  1. Pembentukan Retakan Mikro: Dimulai pada konsentrasi tegangan, biasanya < 1 mm
  2. Perambatan Lambat: Retakan tumbuh secara bertahap pada setiap siklus tegangan (mungkin memakan waktu bertahun-tahun)
  3. Percepatan: Ketika retakan tumbuh, intensitas tegangan meningkat, laju pertumbuhan meningkat
  4. Tahap yang Dapat Dideteksi: Retakan 10-30% melalui diameter, getaran 2× muncul
  5. Ukuran Kritis: Sisa material tidak cukup untuk membawa beban
  6. Fraktur Bencana: Kegagalan poros secara tiba-tiba dan menyeluruh

Ciri Khas Getaran 2X

Mengapa Retakan Menghasilkan Getaran 2X

Mekanisme retakan pernapasan:

  • Retak Tertutup (Kompresi): Ketika daerah retak dalam keadaan kompresi (bagian bawah putaran untuk poros horizontal), permukaan retak bersentuhan, kekakuan poros lebih tinggi
  • Retak Terbuka (Ketegangan): Ketika retak dalam tegangan (puncak putaran), retakan terbuka, kekakuan poros menurun
  • Dua Kali Per Revolusi: Kekakuan berubah dua kali per putaran (satu kali ketika retakan mengarah ke atas, satu kali ketika mengarah ke bawah)
  • 2× Pemaksaan: Variasi kekakuan pada frekuensi 2× menghasilkan respons getaran 2×
  • Pertumbuhan Amplitudo: Seiring dengan pertumbuhan retakan, asimetri kekakuan meningkat, amplitudo meningkat 2×

Karakteristik Getaran

  • Indikator Utama: Komponen 2× muncul dan berkembang seiring waktu
  • 1× Perubahan: Getaran 1× juga dapat meningkat karena retakan menciptakan busur sisa
  • Harmonik Lebih Tinggi: 3×, 4× mungkin muncul karena retakan menjadi parah
  • Fase Perilaku: Sudut fase dapat berubah selama startup/coastdown berbeda dengan ketidakseimbangan
  • Sensitivitas Suhu: Amplitudo 2× dapat bervariasi dengan suhu poros (mempengaruhi bukaan retakan)

Deteksi dan Diagnosis

Pemantauan Getaran

Rasio Tren 2X/1X

  • Rasio monitor amplitudo 2× terhadap amplitudo 1×
  • Mesin normal: 2×/1× < 0.2-0.3
  • Retakan yang dicurigai: 2×/1× > 0,5 dan meningkat
  • Retakan terkonfirmasi: 2×/1× mendekati atau melebihi 1,0
  • Darurat: 2×/1× > 2.0, disarankan untuk segera mematikan

Pengujian Sementara

  • Plot pertanda selama startup/coastdown
  • Rotor yang retak menunjukkan perilaku 2× yang tidak biasa
  • Mungkin melihat dua puncak pada 1/2 dari masing-masing kecepatan kritis
  • Perubahan fase berbeda dari respons ketidakseimbangan normal

Pemeriksaan Non-Destruktif

  • Inspeksi Partikel Magnetik (MPI): Mendeteksi retakan permukaan dan dekat permukaan
  • Penetrasi Pewarna: Deteksi visual retakan yang merusak permukaan
  • Pengujian Ultrasonik (UT): Mendeteksi retakan internal
  • Arus Eddy: Deteksi retakan permukaan tanpa kontak
  • Radiografi: Deteksi retakan internal pada komponen kritis

Tanggap darurat

Setelah Mendeteksi Retakan yang Diduga

  1. Tingkatkan Pemantauan: Dari bulanan menjadi harian atau berkelanjutan
  2. Mengurangi Keparahan Operasional: Turunkan kecepatan atau beban jika memungkinkan
  3. Rencanakan Inspeksi Segera: Jadwalkan pemeriksaan NDT sesegera mungkin
  4. Persiapan untuk Penutupan: Pesan poros pengganti, rencanakan prosedur perbaikan
  5. Penilaian Risiko: Hitung waktu potensi kegagalan berdasarkan tingkat pertumbuhan

Jika Crack Terkonfirmasi

  • Penutupan Segera: Kecuali jika penilaian risiko menunjukkan operasi yang aman dan berkelanjutan untuk jangka waktu tertentu
  • Tidak Perlu Mulai Ulang: Sampai poros diganti atau diperbaiki
  • Penggantian Poros: Solusi paling dapat diandalkan
  • Analisis Akar Penyebab: Tentukan mengapa retakan berkembang untuk mencegah terulangnya kembali

Strategi Pencegahan

Desain

  • Hilangkan atau minimalkan konsentrasi stres
  • Gunakan jari-jari fillet yang besar (R > 0,1 × diameter)
  • Hindari alur pasak jika memungkinkan; gunakan kecocokan interferensi
  • Pemilihan material dan perlakuan panas yang tepat
  • Perawatan permukaan (shot peening, nitriding) untuk meningkatkan ketahanan lelah

Operasi

  • Pertahankan yang baik kualitas keseimbangan (meminimalkan tegangan lentur siklik)
  • Presisi penyelarasan (mengurangi momen lentur)
  • Hindari pengoperasian pada kecepatan kritis
  • Mencegah kejadian kecepatan berlebih
  • Kendalikan tekanan termal melalui pemanasan/pendinginan yang tepat

Pemeliharaan

  • Pemantauan getaran reguler dengan tren 2×
  • Inspeksi NDT berkala (tahunan atau per penilaian risiko)
  • Mencegah korosi (melindungi dari timbulnya korosi)
  • Pertahankan getaran rendah (mengurangi stres siklus)

Rotor yang retak merupakan salah satu mode kegagalan paling kritis pada mesin berputar. Kombinasi pemantauan getaran (mendeteksi pertumbuhan tanda karakteristik 2x) dan pemeriksaan non-destruktif berkala memberikan perlindungan penting, memungkinkan deteksi sebelum kegagalan fatal dan memungkinkan penggantian poros terencana yang mencegah kerusakan sekunder yang parah dan bahaya keselamatan.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp