Diagnosi di un albero piegato

1. La natura di un albero piegato

A Albero piegato è una condizione in cui il rotore di una macchina è stato deformato plasticamente, causandone la deviazione dalla linea retta. Ciò può essere il risultato di stress termico (ad esempio, un rotore di turbina caldo che non è stato adeguatamente raffreddato), danni meccanici (ad esempio, causati dalla caduta di un rotore) o un guasto simpatico dovuto a una grave condizione di sbilanciamento o disallineamento.

Un albero piegato produrrà vibrazione che è molto simile a sbilanciare o disallineamento, ma ha una caratteristica distintiva fondamentale: elevata vibrazione assiale.

2. La firma di vibrazione di un albero piegato

La firma primaria delle vibrazioni per un albero piegato è un picco di ampiezza elevata a 1X il velocità di corsa dell'albero. Questo perché la curvatura dell'albero si comporta come un grande "punto pesante", creando una forza centrifuga simile allo squilibrio.

Tuttavia, gli indicatori diagnostici chiave sono:

• Elevata vibrazione assiale: Il segno più importante di un albero piegato è un'elevata vibrazione 1X in direzione assiale (spinta). Quando l'albero piegato ruota, costringe i componenti ad esso collegati (come giunti e cuscinetti) a muoversi avanti e indietro lungo l'asse dell'albero. Ampiezze di vibrazione assiale superiori a 50% della vibrazione radiale (orizzontale o verticale) sono un forte indicatore di un albero piegato o di un grave disallineamento.
• Vibrazione radiale simile: Come lo squilibrio, la vibrazione radiale 1X sarà elevata.
• Frequenza dominante 1X: Lo spettro è spesso dominato dal picco 1X, sebbene a volte sia presente anche un picco 2X, soprattutto se la curvatura è vicina al centro dell'albero.

3. Distinguere un albero piegato da un disallineamento

Un albero piegato e un disallineamento dell'albero possono produrre firme di vibrazione molto simili, poiché entrambi causano spesso elevate vibrazioni assiali. La chiave è usare analisi di fase per distinguerli.

• Procedura: Eseguire misurazioni di fase radiale e assiale sui cuscinetti interni ed esterni della macchina (quattro letture in totale).
• Indicazione dell'albero piegato: Se l'albero è piegato, le letture della fase assiale effettuate nella stessa posizione radiale (ad esempio, sulla parte superiore di entrambi i cuscinetti) saranno sfasate di circa 180 gradi tra loro. Questo perché, quando un'estremità della macchina viene spinta in avanti dalla piega, l'altra estremità viene tirata indietro.
• Indicazione di disallineamento: In un caso classico di disallineamento angolare, le letture della fase assiale saranno approssimativamente in fase (o distanti tra loro circa 0 gradi).

Anche l'esecuzione di letture di fase lungo l'accoppiamento può fornire prove definitive per distinguere tra le due condizioni di guasto.

4. Distinguere un albero piegato da uno sbilanciato

Sebbene entrambe le condizioni creino un'elevata vibrazione radiale 1X, sbilanciare in genere produce pochissime vibrazioni assiali. Se si ha un picco 1X elevato e vibrazioni assiali significative, è improbabile che il problema sia dovuto solo allo sbilanciamento.

Inoltre, un albero piegato non può essere corretto da bilanciamentoTentare di bilanciare un albero piegato può ridurre le vibrazioni in un punto, ma spesso le aumenta in un altro. Se un rotore è difficile o impossibile da bilanciare, è un chiaro segno che il problema è dovuto all'albero piegato, non allo squilibrio.

5. Conferma

La conferma definitiva di un albero piegato è posizionare il rotore su blocchi a V o su un tornio e utilizzare un comparatore per misurare l'eccentricità dell'albero. Una lettura significativa dell'eccentricità confermerà che l'albero è fisicamente piegato e deve essere raddrizzato o sostituito.

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