Veleno išsiveržimo supratimas atliekant vibracijos analizę
Mušimas yra bendras terminas, apibūdinantis rotoriaus netobulumus, dėl kurių generuojamas signalas kartą per apsisukimą (1×), net jei velenas sukasi taip lėtai, kad dinaminės jėgos, pavyzdžiui, disbalansas yra nereikšmingi. Tiksliai tariant, tai yra besisukančio paviršiaus bendras nuokrypis nuo idealaus apskritimo, matuojamas pagal veleno tikrąjį centreline. Daugelį analitikų suklaidina tai, kad nuokrypis atrodo tiksliai pavyzdžiui, disbalansas vibracija duomenys — tačiau tai nėra su masėmis susijusi problema ir jos negalima išspręsti balansavimas.
Kadangi abu reiškiniai vyksta 1× darbinis greitis... jų atskyrimas yra vienas iš svarbiausių įgūdžių rotorių diagnostikoje. Jei suklysite, eikvosite laiką bandydami pasiekti balansą, kurio niekada nepavyks pasiekti; jei viską atliksite teisingai, ištaisysite tikrąjį defektą – arba jį tinkamai kompensuosite prieš bandydami subalansuoti. Toliau pateiktose dalyse apibūdinami du skirtingi nuokrypio tipai, paaiškinama, kodėl jie iškreipia diagnostikos rezultatus, ir pateikiama standartinė metodika, kaip pašalinti jų įtaką.
1. Nuokrypio rūšys: esminis skirtumas
Viskas prasideda nuo to, kad reikia atskirti dvi iš esmės skirtingas reikšmes, kurias gali turėti vienas žodis „runout“.
Mechaninis nuokrypis
Mechaninis nuokrypis yra tikras fizinis ar geometrinis netobulumas veleno: paviršius nėra visiškai apvalus arba nėra tiksliai sutapęs su sukimosi ašimi. Dažniausios priežastys:
- Apvalumo nebuvimas: žurnalas yra šiek tiek ovalo formos arba kitaip deformuotas dėl apdirbimo.
- Ekscentriškumas: kai tokia detalė kaip skriemulys, mova ar krumpliaratis yra apdirbama arba montuojama ne tiesiai pagal veleno ašį.
- Išlenktas arba išlinkęs velenas: a permanent bend kiekvienu apsisukimu nuskaito paviršių į vidų ir į išorę pro fiksuotą tašką. Su tuo susijusi pereinamojo režimo versija, terminis išlinkimas, atsiranda, kai įrenginys įkaista, ir išnyksta, kai temperatūra stabilizuojasi.
Kadangi tai yra tikrasis geometrinis parametras, mechaninį nuokrypį galima matuoti tiesiogiai su matuokliu, lėtai rankomis sukant veleną. Galutinis matuoklio rodmuo yra skaičius, nurodytas patikros ataskaitose, o mūsų Velenų radialinio nuokrypio (TIR) skaičiuoklė padeda susieti tą rodmenį su leistinu nuokrypiu.
Elektrinis bėgimas
Elektrinis nuokrypis visai nėra veleno formos defektas, o matavimo artefaktas būdinga bekontakčiam sūkurinių srovių artumo jutikliai. Šie jutikliai sukuria aukšto dažnio magnetinį lauką ir nustato tarpą pagal tai, kaip jį veikia veleno paviršius. Jei to paviršiaus magnetinės ar elektrinės savybės vietomis skiriasi, jutiklis rodo svyruojantį tarpą net ir tada, kai tikrasis atstumas tarp veleno ir jutiklio yra visiškai pastovus. To priežastys yra susijusios su metalurgija ir paviršiumi, o ne su geometrija:
- Medžiagos pralaidumo skirtumai: vietinė magnetizuota dėmė – dažnai susidariusi dėl to, kad magnetiniu pagrindu laikomas matuoklis buvo padėtas ant veleno – sukelia stiprų, ilgai trunkančią 1× signalą.
- Paviršiaus apdailos pokyčiai: įbrėžimai, įlenkimai ar įrankių žymės zondo matymo lauke.
- Nenuosekli medžiagos sudėtis: paties veleno lydinio ar metalurginės struktūros skirtumai.
Svarbiausia, kad elektrinis nuokrypis nėra matomas matuokliu – geometrija yra tvarkinga – tačiau tai yra pagrindinis klaidų šaltinis turbomašinose, kurių veikimas stebimas pagal tokius standartus kaip API 670, kur pagrindiniai jutikliai yra artumo jutikliai.
2. Kodėl nuokrypis trukdo atlikti diagnostiką ir balansavimą
Bet kokio tipo nuokrypio signalas yra 1× veikimo greitis – lygiai toks pat dažnis kaip ir disbalansas – o tai analitikui kelia dvi skirtingas problemas.
- Tai pasirodo kaip disbalansas: aukštas 1× viršūnė spektras sukelia klaidingą įsitikinimą, kad yra disbalansas, ir skatina imtis balansavimo pastangų, kurios yra tiek nereikalingos, tiek pasmerktos žlugti, nes nėra jokio perteklinio svorio, kurį reikėtų ištaisyti.
- Tai iškreipia tikrąją pusiausvyrą: kai susidaro tikrasis disbalansas yra . šiuo metu prie jo prisideda nuokrypio vektorius. Bet koks rimtas bandymas subalansuoti rotorių pirmiausia turi išskirti tikrąjį dinaminį atsaką, o tai reiškia, kad reikia išmatuoti nuokrypio komponentą ir atimant vektoriškai iš bendro 1× signalo.
Būtent todėl vien tik 1× piko vertė niekada neleidžia nustatyti diagnozės – reikia patvirtinti tikrąjį disbalansą, atskiriant jį nuo panašių reiškinių, pavyzdžiui, nuokrypio, nesuderinimas, a įtrūkęs rotoriusarba rezonansas yra kompetentingos vibracijos širdis diagnozė.
3. Nuokrypio kompensavimas: lėtojo sukimosi vektorius
Priimta priemonė yra mušimo kompensavimas, kuris yra būtinas žingsnis analizuojant bet kurį prietaisą, kuriame įrengti artumo jutikliai. Jis vyksta trimis etapais:
- Slow roll: mašina veikia sąmoningai mažu greičiu - paprastai 200-500 aps/min - kai dėl disbalanso susidarančios išcentrinės jėgos yra nereikšmingos, todėl beveik visas 1× signalas yra nuokrypis.
- Išmatuokite lėtojo sukimosi vektorių: 1× vibracijos vektorius (amplitudė ir fazė) šiuo greičiu užfiksuotas duomenys įrašomi kaip „lėtojo sukimosi“ arba „išsukimo“ vektorius.
- Atimkite vektorių: tas išsaugotas lėtojo sukimosi vektorius vėliau vektoriškai atimamas iš 1× vibracijos vektoriaus, išmatuoto esant maksimaliam darbo greičiui.
Belieka tik 1× vektorius su nuokrypio kompensavimu, atspindinti tikrąjį veleno dinaminį judėjimą, kurį sukelia disbalansas ir kitos rotorinės jėgos. Būtent ši kompensuota vertė – o ne neapdorotas rodmuo – turėtų būti pagrindas diagnostikai ir korekciniai svoriai.
4. Matavimas ir kompensavimas lauke
Tas pats principas taikomas ir nešiojamiesiems kompiuteriams, net ir tiems, kuriuose naudojama akcelerometrai o ne nuolat įrengti jutikliai. Geroji praktika prieš field balance yra patikrinti mechaninį nuokrypį su matuokliu ir įvertinti veleno liekamąjį magnetizmą, atmetant panašius elementus prieš pridedant bet kokią bandomąją masę. Nešiojamas dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A išmatuoja 1× amplitudę ir fazę, nuo kurių priklauso disbalansas, o užfiksuojant lėtai besisukantį etaloną, jei įranga tai leidžia, analitikas gali įsitikinti, kad 1× atsakas iš tiesų didėja kartu su greičiu – tai tikro disbalanso požymis – o ne išlieka pastovus, kas tiesiogiai rodytų nuokrypį.
