Veleno orbitos grafiko supratimas vibracijos analizėje
A veleno orbita tai grafikas, vaizduojantis geometrinio besisukančio veleno centro trajektoriją per vieną ar daugiau apsisukimų. Tai dvimatis vaizdas, atspindintis veleno judėjimą jo guolio laisvumas, tarsi žiūrėtum tiesiai žemyn šachtos galu. Šis galingas diagnostinis įrenginys sukurtas sumontavus porą bekontakčių artumo zondai 90 laipsnių kampu vienas nuo kito — paprastai X-Y konfigūracijoje — ir braižant jų vienalaikius poslinkio signalus vienas prieš kitą, o ne laiko atžvilgiu.
1. Kodėl „Orbit“ diagramos yra tokios naudingos
A standard laiko bangos forma arba FFT spektras shows vibracija viena kryptimi. Orbitos grafikas sujungia dvi statmenas kryptis, kad būtų pateiktas išsamus veleno dinaminio judėjimo vaizdas, leidžiantis analitikams vizualizuoti tikrąją judėjimo formą ir kryptį, o ne tik daryti prielaidas. Ši papildoma dimensija suteikia neįkainojamų užuominų diagnozuojant įvairius gedimus, todėl orbita yra rotor-dynamic analizė — ypač greitai veikiančių, kritinės svarbos įrenginių, kuriuose naudojama skysčio plėvelė slankiojantys guoliai, pavyzdžiui, turbinos, kompresoriai ir dideli generatoriai.
Kadangi jutikliai matuoja poslinkį tiesiogiai prie guolio, jo trajektorija taip pat parodo, kur velenas yra savo laisvumo ribose, o ne tik kiek jis pasislinkęs – informaciją, kurią ant korpuso sumontuotas akselerometras tiesiog negali užtikrinti. Pridėjus tachometras arba raktinis fazorius žymeklis kiekvieną apsisukimą užfiksuoja ant orbitos, nustatydamas jos fazė ir aiškiai nustatant precesijos kryptį.
2. Kaip interpretuoti orbitų formas
Orbitos forma, dydis ir orientacija yra tiesioginiai rotorių veikiančių jėgų rodikliai. Kvalifikuotas analitikas gali diagnozuoti mašinos būklę tiesiog pažvelgęs į orbitos formą.
Apskritinė arba elipsinė orbita
Paprasta apskrita arba elipsinė orbita, kurios centras sutampa su guoliu, paprastai rodo, kad rotorius veikia stabiliai ir jame vyrauja vienas dažnis – dažniausiai disbalansas. Orbita bus apskrita, jei guolio atramos standumas bus vienodas abiem kryptimis (izotropinis), o elipsinė – jei standumas skirsis horizontaliai ir vertikaliai (anizotropinis), o tai praktikoje pasitaiko labai dažnai, nes dauguma mašinų yra standesnės vertikaliai nei horizontaliai.
Iškreipta, aštuoniukės formos arba banano formos orbita
Kai orbita nukrypsta nuo paprastos elipsės, veleno judėjimą veikia keli dažniai:
- A „Banano“ arba pusmėnulio formos orbita dažnai siejamas su nesutapimas, kur yra tiek 1×, tiek 2× dažniai.
- A aštuoniukės formos yra klasikinis stipraus 2× komponento požymis, tipinis velenų nesutapimo rodiklis. „Aštuonukė“ su vidine kilpa dažnai rodo rimtesnę būklę arba trintį.
Orbitos su lenktais arba aštriais kampais
Staigūs krypties pokyčiai, plokščios dėmės ar „linkimai“ orbitoje yra stiprus įrodymas. rotoriaus ir statoriaus trintis. Jie rodo, kad veleno judėjimas trumpam sustabdomas, kai jis susiliečia su nejudančia dalimi, pavyzdžiui, guoliu, plombaarba mašinos korpusą.
Labai netaisyklingos orbitos
Nereguliari, nestabili arba „triukšmo“ kupina orbita gali rodyti rimtus mechaninius gedimus laisvumas, skysčių sukeltas nestabilumas, pavyzdžiui, naftos sūkurys arba bičasarba sūkurinės srovės sąlygos siurblyje ar kompresoriuje.
3. Precesijos kryptis: į priekį ar atgal
Kryptis, kuria nubrėžiama orbita, atsižvelgiant į veleno sukimosi kryptį, pati savaime yra pagrindinis diagnostinis veiksnys:
- Pirmyninis sukimasis: Orbita nusidriekia ta pačia kryptimi kaip ir veleno sukimasis. Tai yra įprastas reiškinys, kai veikia tokios jėgos kaip disbalansas.
- Atvirkštinė precesija: orbita sukasi priešinga kryptimi nei velenas. Tai yra nenormali būklė ir gali reikšti veleno įtrūkimas, stiprus trynimas arba tam tikros rūšys nestabilumo, kurį sukelia skysčiai.
Norint atskirti šiuos du atvejus, būtinas vieną kartą per apsisukimą pasikartojantis fazės ženklas; be jo orbita rodo tik formą, bet ne judėjimo kryptį, todėl prarandamas diagnostinis skirtumas.
4. „Orbit“ lauko diagnostika
Nuolatiniai artumo jutikliai, perduodantys duomenis į stebėjimo sistemą, yra klasikinis būdas stebėti didelių svarbių mašinų veikimą, tačiau pagrindinis principas – du statmenai vienas kitam poslinkio signalai, atvaizduojami vienas prieš kitą su fazės atskaita – yra lygiai taip pat prieinamas ir lauko inžinieriui. Nešiojamas dviejų kanalų prietaisas, pavyzdžiui, Balanset-1A kartu matuoja sinchroninę amplitudę ir fazę dviejose plokštumose, taigi, kai tik orbita ar spektras patvirtina, kad disbalansas yra dominuojanti jėga, ta pati struktūra tęsiasi tiesiai į lauko balansavimas ir pataisyto būklės patikrinimas. Jei sukimosi trajektorija rodo nesuderintumą, trintį ar nestabilumą, šis pastebėjimas verčia nukreipti darbus į suderinimą arba mechaninį remontą, o ne į balansavimą.
5. Ką rodo orbitos grafikas
Apibendrinant galima pasakyti, kad vieno orbitos grafiko vienu žvilgsniu galima gauti daug informacijos:
- Bendra veleno vibracijos amplitudė.
- – Veleno judesio forma, kuri padeda nustatyti gedimo tipą.
- Precesijos kryptis – į priekį arba atgal.
- Vidutinė veleno padėtis guolio tarpo ribose — jo veleno ašis.
Analizuojant kartu su FFT spektru ir laiko signalo forma, ši trajektorija leidžia analitikui gauti labai patikimus ir išsamius diagnozė mašinos dinaminio elgesio – sujungiant „kiek“, „kokios formos“ ir „kokia kryptimi“ į vieną išsamų vaizdą.
