Rotoriaus trinties supratimas besisukančiose mašinose
Apibrėžimas: Kas yra rotoriaus įtrynimas?
Rotoriaus trintis (dar vadinama trinties arba rotoriaus ir statoriaus kontaktu) yra būsena, kai besisukantys mašinos komponentai periodiškai arba nuolat liečiasi su stacionariomis dalimis, tokiomis kaip sandarikliai, guolių korpusai arba korpuso sienelės. Šis kontaktas sukuria trinties jėgas, generuoja šilumą ir sukuria savitą vibracija modeliai, kurie gali greitai išsivystyti į katastrofišką nesėkmę, jei nebus nedelsiant pašalinti.
Rotoriaus trintis yra ypač pavojinga, nes kontaktas gali sukurti teigiamą grįžtamąjį ryšį: vibracija sukelia trintį, trintis generuoja šilumą, šiluma sukelia terminis lankas, Terminis lankas padidina vibraciją, kuri sukelia stipresnį trintį. Ši spiralė gali sugadinti įrenginį per kelias minutes, jei ji nebus sustabdyta.
Rotoriaus įtrynimo tipai
1. Lengvas trynimas (protarpinis kontaktas)
- Trumpas, atsitiktinis kontaktas didžiausio deformacijos ciklų metu
- Gali įvykti tik esant tam tikram greičiui arba eksploatavimo sąlygomis
- Sukelia nepastovius, pertraukiamus vibracijos šuolius
- Dažnai ties sandarikliais arba labirinto tarpais
- Galima trumpai toleruoti, bet rodo problemą, kurią reikia ištaisyti
2. Dalinis trynimas (nuolatinis lengvas kontaktas)
- Nuolatinis kontaktas, bet esant nedidelei trinties jėgai
- Rotorius sukasi grandydamas nejudantį paviršių
- Generuoja nuolatinę subsinchroninę arba sinchroninę vibraciją
- Gamina šilumą ir dilimo atliekas
- Jei nebus ištaisyta, gali išsivystyti stiprus trynimas
3. Stiprus trynimas (visiškas žiedinis kontaktas)
- Rotorius liečiasi su statoriumi per visą arba didelę jo perimetro dalį
- Labai didelės trinties jėgos
- Staigus temperatūros padidėjimas (šimtai laipsnių per kelias minutes)
- Stipri vibracija, dažnai chaotiška
- Gali sukelti rotoriaus užstrigimą arba katastrofišką gedimą
- Reikalingas neatidėliotinas avarinis išjungimas
Įprastos įtrynimo vietos
- Labirinto ruoniai: Dėl mažų tarpų dažnai pasitaiko sandariklių trinties
- Fiksavimo guoliai: Avariniai guoliai, skirti velenui užfiksuoti sunkių įvykių metu
- Balansiniai stūmokliniai sandarikliai: Daugiapakopiuose kompresoriuose ir siurbliuose
- Tarpinės diafragmos: Turbinose
- Guolio korpusas: Sunkūs atvejai, kai velenas liečiasi su guolio dangteliu
- Veleno įvorės: Apsauginės rankovės sandarinimo vietose
Rotoriaus trinties priežastys
Per didelė vibracija
- Sunkus disbalansas sukelia didelį veleno nukrypimą
- Nesuderinimas veleno judėjimo sukūrimas
- Veikia adresu kritinis greitis su rezonansiniu stiprinimu
- Rotoriaus nestabilumas (aliejaus plaktuvas, garų sūkurys)
Nepakankamas klirensas
- Netinkamas surinkimas, dėl kurio nepakanka radialinio tarpo
- Šiluminis augimas mažina tarpus apšilimo metu
- Guolių susidėvėjimas, dėl kurio velenas juda per stipriai
- Pagrindo nusėdimas priartina stacionarias dalis prie rotoriaus
Trumpalaikiai įvykiai
- Kritinio greičio viršijimas pajudant iš vietos / riedant laisvąja eiga
- Apkrovos pokyčiai, sukeliantys staigų veleno nukrypimą
- Kelionės įvykiai arba avariniai sustojimai
- Greičio viršijimo sąlygos
Rotoriaus trinties vibracijos parašai
Būdingi modeliai
- Subsinchroniniai komponentai: Dažniai, mažesni nei 1× (dažnai 1/2×, 1/3×, 1/4×), atsirandantys dėl atgalinio sūkurio trynimo metu
- Kelios harmonikos: 1×, 2×, 3×, 4× dėl netiesinių trinties jėgų
- Nepastovus elgesys: Staigūs pokyčiai amplitudė ir dažnis
- Plačiajuosčio ryšio triukšmas: Atsitiktiniai, aukšto dažnio komponentai dėl trinties ir smūgių
- Fazės nestabilumas: Faziniai kampai nepastoviai svyruoja
Spektro charakteristikos
- Daugybė smailių dalinėmis ir daugybinėmis eilėmis
- Didelis triukšmo lygis dėl atsitiktinių smūgių
- Spektras keičiasi greitai ir nenuspėjamai
- Krioklio sklypai rodyti atsirandančius ir išnykstančius dažnio komponentus
Orbitos analizė
Veleno orbita Trinties metu modeliai yra labai saviti:
- Netaisyklingos, iškreiptos orbitos formos
- Aštrūs kampai arba plokščios vietos, kur vyksta sąlytis
- Orbitos forma keičiasi, kai skiriasi trintis stiprumas
- Dažnai rodomi atvirkštiniai (atgaliniai) precesijos komponentai
Pasekmės ir žala
Momentinis poveikis
- Trinties šildymas: Sąlytis sukuria intensyvią vietinę šilumą (galbūt 300–600 °C)
- Terminis lankas: Asimetrinis kaitinimas sukelia veleno lenkimą, padidindamas trintį
- Dėvėti: Medžiaga, pašalinta nuo veleno ir statoriaus paviršių
- Šiukšlių susidarymas: Dėvėjimo dalelės užteršia guolius ir sandariklius
Antrinė žala
- Plombės sunaikinimas: Labirinto sandariklio dantys susidėvėję arba nulūžę
- Guolių perkrova: Padidėjusios apkrovos ir įkaitimas dėl trinties jėgų
- Nuolatinis veleno lankas: Stiprus kaitinimas gali sukelti plastinę deformaciją
- Veleno įvertinimas: Grioveliai susidėvėję veleno paviršiuje
Katastrofiški gedimai
- Veleno užstrigimas: Visiškas užstrigimas nuo stipraus trynimo
- Veleno lūžis: Karščio paveikta zona sukelia įtrūkimų atsiradimą
- Rotoriaus kritimas: Guolio gedimas dėl perkaitimo leidžia rotoriui nukristi ant fiksavimo guolių arba korpuso
- Gaisro pavojus: Karštos šiukšlės arba kibirkštys gali uždegti degias medžiagas
Aptikimas ir diagnozė
Vibracijos analizės indikatoriai
- Staigus kelių subsinchroninių komponentų atsiradimas
- Nepastovių, nesikartojančių vibracijos modelių
- Staigus bendro vibracijos lygio padidėjimas
- Vibracijos pokyčiai iškart po greičio pokyčių
- Neįprasti orbitų modeliai su aštriais bruožais
Fiziniai įrodymai
- Metalinės dulkės arba dalelės guolių korpusuose
- Matomi nusidėvėjimo žymės arba įbrėžimai ant atvirų veleno paviršių
- Pažeisti arba susidėvėję sandarinimo komponentai
- Guolių temperatūra pakyla
- Girdimi grandymo ar šlifavimo garsai
Reagavimas į ekstremalias situacijas
Jei įtariama, kad rotorius trinasi darbo metu:
- Įvertinkite sunkumą: Lengvas trynimas gali leisti kontroliuoti išjungimą; stiprus trynimas reikalauja nedelsiant sustabdyti
- Sumažinti greitį: Jei įmanoma, lėtai mažinkite greitį, stebėdami vibraciją
- Stebėkite temperatūrą: Kylanti guolių temperatūra rodo blogėjančią būklę
- Avarinis išjungimas: Jei vibracija toliau didėja arba temperatūra sparčiai kyla
- Neperkraukite: Kol patikrinami tarpai ir nustatoma įtrynimo vieta
- Dokumento įvykis: Įrašykite vibracijos duomenis, temperatūras, greičius analizei
Prevencija ir švelninimas
Projektavimo priemonės
- Pakankami radialiniai tarpai visose galimose įbrėžimų vietose
- Projektuojant prošvaisą, reikia atsižvelgti į šiluminį augimą
- Sandarinimo vietose naudokite abrazyvines dangas, kad sumažintumėte pažeidimus dėl nedidelių trynimų.
- Įmontuokite fiksavimo guolius, kad apribotumėte deformaciją stiprių įvykių metu
Operatyvinės priemonės
- Palaikykite gerą balansas siekiant sumažinti veleno deformaciją
- Užtikrinkite tikslų išlygiavimą
- Laikykitės tinkamų apšilimo procedūrų, kad valdytumėte šiluminį augimą
- Venkite važiuoti kritiniais greičiais
- Nuolat stebėkite svarbiausių įrenginių vibraciją
Stebėjimas ir apsauga
- Įrenkite vibracijos signalizacijas, nustatytas žemiau trintis slenksčio lygio
- Guolių ir sandariklių temperatūros stebėjimas
- Naudokite artumo zondus veleno padėčiai ir tarpams sekti
- Įdiekite automatinį išsijungimą esant per didelei vibracijai
Rotoriaus trintis yra avarinė būsena, reikalaujanti nedelsiant atkreipti dėmesį. Suprasti jo priežastis, atpažinti būdingus vibracijos požymius ir įdiegti tinkamas prevencines bei apsaugos priemones yra būtini norint saugiai eksploatuoti besisukančius mechanizmus, ypač didelės spartos arba glaudžiai sujungtus įrenginius, tokius kaip turbinos ir kompresoriai.
Kategorijos: ŽodynėlisRotoriaus balansavimas
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 