Айнымалы машиналардағы сүрттеуді түсіну
Rubbing машинадағы айналмалы және бөлінбеген құрылғылар арасындағы сүртелісіндік контакт және салыстырмалы сырғимау қозғалысы. Бұл термин сүртелісіндік аспектінің үзіліссіз сипатын басым түтік етеді ротор-статор контакты, оны сәл, үзінді контакты немесе сондай-ақ болуы мүмкін бөлек соққы арасындағы ерекшелік. Сүрттеу сүртелісіндік күштерін туындатады, сүртелісіндік жұмыс арқылы айтарлықтай жылуды босатады және айтарлықтай vibration артқа қарай айналуға басым түтік ерекше ағындарын sub-synchronous components and thermal effects. It is one of the most dangerous faults a rotating machine can develop, because it can escalate to failure within minutes.
“Сүрттеу” және “ротор сүрттеу” жиынтықта ауысымды қолданылады. Іс жүзінде, сүрттеу сүртелісіндік және термалдық контактың жағын басым түтік етіп ойлайды, ал ротор сүрттеу жеңіл қоршау сүрттеуден тыс құрағы өндіріс соққыға дейінгі әрбір контакт түрін қамтамасыз ететін кеңес күмбез болып табылады.
1. Сүрттеудің сүртелісіндік механикасы
Кулон сүртелісіндік модель
Сүрттеу құрғақ (Кулон) сүртелісіндік принциптеріне бағынады:
- Сүртелісіндік күш: F = μ × N, мұндағы μ — сүртелісіндік коэффициент және N — беттерді бірге басатын нормалды күш.
- Direction: сүртелісіндік күш әрқашан контактқа құлағалас беттер арасындағы салыстырмалы қозғалысына қарсы тұрады.
- Типтік коэффициентті: steel on steel μ ≈ 0.3–0.5; steel on seal material μ ≈ 0.2–0.4.
- Жыл өндіруі: сүртелісіндік жұмыстың бәрі контактта жылуға айналады.
Тангенциялық және нормалды күштер
Контакт кезінде ротордағы екі күш құрылғысы әрекет етеді:
- Normal force: сүрттеу нүктесінде роторды радиалды ішке түсіреді.
- Сүртелісіндік күш: тангенциалды түрде әрекет етеді, айналысқа қарсы орындалады.
- Нәтижелі күш: үйлесіндірілген күш ротордың ылдамдығын төмендетіп, айналу бағытына қарсы артқа ығысуына ықпал етеді.
- Момент өсімі: сүйтіндіру күші құрылымның беретін ынамдаудың моментін көтереді.
2. Вибрациялық өрнектердің сипаттамасы
Backward Whirl
сүйтіндіруінің бір ғана айқын ерекшелігі артқа (кері) орындалатын whirl:
- Сүйтіндіру күші тангенциалды құрамдасын орбиталық қозғалысты артқа айдаушы немесе.
- The shaft orbit валдың айналу бағытына қарсы іздерді.
- Орбиталау жиілігі әдетте синхронды емес — істі жүргіздудің жылдамдығынан кем 1×.
- Common frequencies appear at fractional orders: 0.5×, 0.33×, 0.25×.
- Орбита пішіні көбінесе düzensiz немесе көрінетін түрде бұрмаланған.
Спектр сипаттамасы
- Субсинхронды шыңдар: бірнеше шыңдар 1×-тен төмен, жиі бөлшек гармоникасында.
- Синхронды құрамдас: the 1× synchronous пик шыңды сүйтіндіру күшінің өсімінің салдарынан көтеріле алады.
- Жоғары гармоникалар: 2×, 3×, 4× harmonics үзіндік сүйтіндіру сызықтық емес сипатының салдарынан пайда болады.
- Кең диапазондық шуы: барлық spectrum lifts.
- Тұрақсыз спектр: биіктіктер өзгеріп туады немесе өлшемнен өлшемге ішінара жиілігін өзгертіп отырады.
Уақыт Толқынының Сипаттамалары
- Әрбір әрекет бастатылған кезде импульстік оқиғалар немесе шыршылаулар көрінеді time waveform.
- Шыңдағы дефлексиялардың қысқартылуы немесе тегістелуі, мұнда статор физикалық түрде жүрісін шектейді.
- Ішінара синусоидалық емес, бейтұрақты жалпы форма.
- Бірнеше жиілік беттес болған кезде пайда болатын ұрпақ үлгілері.
3. Сүйегінің Термалық Әсерлері
Ыстық Өндіру
Сүйеу механикалық энергияны тікелей ыстыққа түрлендіреді:
- Rate: ажыраушы қуат сүйеу күші × сырғау жылдамдығына тең.
- Magnitude: жеңіл сүйегі 10–100 ватты босатуы мүмкін; ауыр сүйегі, киловатты.
- Concentration: ол ыстық өте аз контакт аймағына төгіледі.
- Температура өсінісі: ауыр жағдайларда жергілік бетінің температурасы 500 °C асуы мүмкін.
Термалық Ойку Дамуы
Сүйектің қауіптілігі ыстық–вибрация кері байланыс циклінде жатыр:
- Бастапқы сүйегі валдың бір жағына ыстық төгіп қояды.
- Асиметриялық жылыту валды thermal bow.
- Термалық ойку валдың дефлексиясын арттырады.
- Үлкейтілген дефлексия ауыр сүйегіні байланыстырады.
- Ешкімнің төбелеу одан әрі ысымдақ жарайды.
- Бұл оң кері байланыс жылдам, бақыланбайтын ақауға әкелуі мүмкін.
Осы циклдың әр айналуы келесісін тереңдеген соң, төбелеу деп есептеледі өз-ынамдылық вибрация және теңгелік ақаусына бір жолы ротор нестабилдігі.
Екінші рет термиялық ықпалдар
- Құрамдастық жылуы: жылу вал бойына құрамдастыққа өтеді.
- Май деградациясы: жоғары температура майдаушы затты бұзады.
- Материялдың өзгерісі: термиялық әсер аймақтарында фазалық түрлендіру немесе металургиялық өзгерісі.
- Термиялық стресс: термиялық стресстің ішінде бөлек құлау басынан.
4. Өндірістік төбелеуді анықтау
Діріл мониторингі
- Синхронды емес дағдарс: 0,3–0,5× іске қосу жылдамдығындағы төбелер туралы ескерту.
- Орбита мониторингі: автоматты орбита талдауы артқа ығыс пайда болуын белгілейді.
- Спектралды өзгерістер: алгоритмдер бірнеше гармониканың күтпеген келуін анықтайды.
- Толқындық кеспіңіз: түйіндеу өндіретін синусоидты емес бұрмалаудың анықталуы.
Осы ұстамаларды ажырату дәл сол портативті анализатордың ісі болып табылады. Машинаның өзінің подшипниктерінде жұмыс істеу жұмыс жылдамдығында, Balanset-4 сияқты екі арналы құрылғы Балансет-1А уақыт толқынын және 1× амплитуданы және фазасын ғана емес, өйткені техник импульстік кесінді және қарнай түйіндігінің фракциялық-тәртіптік энергиясын көре алады, және содан кейін қалындысы балансыздығының немесе misalignment кез келген демонтажтанды бұрын негіздегі айдар болғанын тексеру керек.
Температураны бақылау
- Bearing температура сенсорлары ынамдылықты түсу ынамдарымен.
- Ашық вал құбылысының инфрақызыл температура мониторингі.
- Температура-дифференциалды мониторинг — подшипниктің жоғарғы бөлімі төменсетілген.
- Rate-of-change alarms, for example greater than 5 °C per minute.
Қосымша индикаторлар
- Момент өсімі: қуат тұтынуы сүйрену диск иегіңіздің жүктелуі арқылы өседі.
- Жылдамдық ұшқындамасы: өзгеретін сүйрену крутилі моменттің ұсақ жылдамдық ауытқуы.
- Акустикалық сіңіру: түйіндегі жоғары жиілік дыбысы, анықталатын акустикалық нәмұсқа sensors.
- Көзге көрінетін тексеру: тозу қалдықтары, түстің өзгеруі және көрінетін ұяу.
5. Түйіндеуге жауап беру
Лездік іс-әрекеттер
- Ауырлығын азайту: қажет болса қауіпсіз түрде жылдамдығын немесе жүктемесін азайтыңыз.
- Ынамды мониторинг жүргізіңіз: вибрацияны және температураны үздіксіз бақылаңыз.
- Тоқтатуға дайындықты: төтенше жағдайға дайындықты shutdown ready.
- Төтенше тоқтату: вибрация немесе температура өсіп кетсе машинаны тоқтатыңыз.
- Салқындатуға рұқсат беріңіз: температуралық ойып кетуінің нарықталуы үшін айналдыру редукторын іске қосыңыз немесе табиғи салқындатуға рұқсат беріңіз, сонда тексеруге өтіңіз.
Investigation
- Контактынің физикалық белгілеріне тексеріңіз.
- Сызылмалы орындарда ойықты өлшеңіз.
- Температуралық ойыпты немесе тұрақты деформациялықты тексеріңіз shaft bow.
- Түбінің себебін анықтаңыз — артық вибрация, жеткіліксіз ойық және т.б.
Түзету Шаралары
- Ойықты ұлғайтыңыз: зақымдалған аймақтарды машина механизмімен өңдеңіз немесе компоненттерді ауыстырыңыз.
- Түбінің себебін шешіңіз: ротормен балансыңыз, туралауды түзетіңіз, контактке рұқсат беген орын ағзасының проблемасын жөндеңіз.
- Зақымдалған бөліктерді ауыстырыңыз: бөлік тығыздағыштарын, орын ағзасы компоненттерін және валдың бөліктерін қажет болғанда ауыстырыңыз.
- Зазорларды тексеріңіз: қайта іске қосудың бұрын әр жүйе бөлігінде жеткілікті зазор болуын растаңыз.
Мойынтүстік ротациялық машиналардың ең ауыр дірілінің салдарындағы істеме болып табылады. Оның термалық кері байланысы арқылы тез өндіктелу сыйымдылығы бұл мәселенің бірден түсіну, тез және тәртіпті реакциясы және түбегейлі түзету қажетін талап етеді — өйткі критикалық техникада балама шешім апатты ағымдар болып табылады.
