Saliektas vārpstas diagnostika
A izliekta vārpsta ir stāvoklis, kurā mašīnas rotors ir pastāvīgi — plastiski — deformēta tā, ka tās ģeometriskā centrālā ass vairs nav taisna. Tas rada vibrācija signatūru, kas maldinoši izskatās pēc nelīdzsvarotība vai neatbilstība, taču tam ir viens raksturīgs pazīmju kopums, kas to atšķir: augsta aksiālā vibrācija rotācijas ātrumā. Šīs pazīmes atpazīšana — un apstiprināšana ar fāzes analīze — neļauj inženierim tērēt stundas, mēģinot balansēt defektu, ko balansēšana nekad nevar novērst.
1. Izliektas vārpstas būtība
Saliekts vārpsts rodas tad, kad vārpsta materiāls ir noslogots virs tā elastības robežas, tāpēc deformācija neatgriežas sākuma stāvoklī pēc slodzes noņemšanas. To izraisa vairāki mehānismi:
- Termiskā slodze: karsts rotors — piemēram, turbīnas rotors, kas atstāts atdzist nevienmērīgi vai nav griezts uz pagriešanas mehānisma — var iegūt pastāvīgu izliekumu atdziestot. Tas atšķiras no pagaidu termiskā loka kas izzūd, līdzko temperatūras izlīdzinās.
- Mehāniski bojājumi: noraidīts rotors, spēcīga trieciens vai rupja apkope transportēšanas vai remonta laikā.
- Simpatiska atteice: ilgstoša darbība ar smagu nelīdzsvarotību vai nepareizu izlīdzinājumu var pārslogot vārpstu līdz plastiskai deformācijai, pārvēršot vienu kļūmi citā.
Ir vērts nošķirt patieso plastisko izliekumu no atgriezeniska vārpstas loks: termisks vai gravitācijas izliekums var izlīdzināties ekspluatācijas laikā vai pēc atpūtas, savukārt saliekts vārpsts paliek deformēts un fiziski jālabo vai jānomaina.
2. Saliektas vārpstas vibrācijas paraksts
Dominējošā iezīme ir lielas amplitūdas maksimums pie 1× the darba ātrums. Izliekums darbojas kā liels, sadalīts smaguma punkts, tāpēc, vārpstai griežoties, tas rada vienu reizi vienā apgriezienā centrbēdzes spēks ļoti līdzīgu nelīdzsvarotībai. Atšķirīgās pazīmes ir:
- Spēcīgas aksiālās vibrācijas: viena vissvarīgākā pazīme. Griežoties saliektam vārpstam, tas piespiež tam pievienotos elementus — sakabi, gultņus, rotora korpusu — kustēties uz priekšu un atpakaļ gar vārpsta asi. Ja aksiālā vibrācija pārsniedz aptuveni 50% no radiālā (horizontālā vai vertikālā) līmeņa, tas stingri norāda uz saliektu vārpstu vai smagu nepareizu izlīdzinājumu.
- Līdzīga radiālā vibrācija: tāpat kā nelīdzsvarotībā, 1× radiālā vibrācija is high.
- Dominanta 1× frekvence: . spektrs parasti dominē 1× maksimums, lai gan var parādīties arī 2× komponente — īpaši, ja izliekums atrodas tuvu vārpsta centram.
Tā kā radiālais attēls tik ļoti atgādina nelīdzsvarotību, tieši aksiālais rādījums un zemāk aprakstītās fāzu attiecības ir tas, kas faktiski apstiprina diagnozi.
3. Saliektas vārpstas atšķirība no nepareizas izlīdzināšanas
Saliekts vārpsts un vārpstas nobīde amplitūdas ziņā var izskatīties gandrīz vienādi, jo abi palielina aksiālo vibrāciju. Veids, kā tos atšķirt, ir fāzes analīze, izmantojot laika attiecību, ko tahometrs atsauce ļauj iespējams.
- Procedūra: ņemt radiālās un aksiālās fāze mērījumi gan iekšējos, gan ārējos gultņos — kopā četri rādījumi.
- Saliekta vārpstas indikācija: ja vārpsts ir saliekts, aksiālās fāzes rādījumi, kas ņemti vienā un tajā pašā radiālajā pozīcijā (piemēram, katra gultņa augšpusē), būs aptuveni 180° fāzes nobīdē viens ar otru. Kad vienam rotora galam loks virzās uz priekšu, otrais gals tiek vilkts atpakaļ.
- Nepareizas saskaņošanas indikācija: klasiskā leņķiskā nesaskaņojuma gadījumā tiem pašiem aksiālajiem fāzes rādījumiem ir tendence būt aptuveni in phase (gandrīz 0° atstatumā).
Fāzes rādījumu iegūšana pāri sajūgam sniedz papildu, bieži vien galīgus pierādījumus, lai atšķirtu abus defektus. A fāzu leņķa kalkulators ir noderīgs šo vektoru rādījumu apvienošanai un salīdzināšanai novērtēšanas laikā.
4. Izliektas vārpstas atšķirība no nelīdzsvarotības
Abi apstākļi rada augstu 1× radiālo vibrāciju, bet tīra nelīdzsvarotība rada ļoti mazu aksiālo vibrāciju. Tāpēc augsts 1× virsotnes apvienojumā ar ievērojama aksiālā kustība norāda nevis uz disbalansu vien, bet gan uz izliektu vārpstu vai nesaskaņojumu.
Ir arī praktiska, gandrīz diagnostiska uzvedība korekcijas laikā. Izliektu vārpstu nevar izlabot ar līdzsvarošana: adding korekcijas svari var samazināt vibrāciju vienā gultņa atbalstā, vienlaikus palielinot to citā, jo izliekums ir sadalīts deformācija, nevis atsevišķa lokalizēta masa. Ja rotors izrādās spītīgs vai to nav iespējams līdzsvarot — rādījumi atsakās konverģēt uz pieņemamu atlikušais disbalanss — šī apgrūtinošā uzvedība pati par sevi ir spēcīgs pierādījums izliektai vārpstai, nevis vienkāršam disbalansam.
5. Apstiprinājums un praktiskā mērīšana
Galīgais apstiprinājums ir mehānisks: uzstādiet rotoru uz V-blokiem vai starp virpas centriem un pārslaukiet vārpstu ar indikatoru, lai izmērītu tās izskrējiens (pilnais indikatora rādījums). Ievērojams, atkārtojams radiālā lēciena rādījums, kas sasniedz maksimumu vienā leņķiskā pozīcijā, apstiprina fizisku izliekumu, pēc kura vārpsta ir jāiztaisno vai jānomaina. A vārpstas radiālā izkliedes kalkulators palīdz sasaistīt izmērīto TIR ar centra līnijas patiesu ekscentricitāti.
Tomēr pirms mašīnas atvēršanas defekts parasti tiek pirmoreiz identificēts uz darbojošās iekārtas. Portatīvs divu kanālu analizators, piemēram, Balanset-1A ļauj tehniķim vienlaikus uzņemt 1× amplitūdu un fāzi radiālajā un aksiālajā virzienā abos gultņa atbalsta punktos, mašīnas pašos gultņos pie darba ātruma — tieši četru punktu fāzes komplekts, kas nepieciešams, lai atšķirtu izliektu vārpstu no nesaskaņojuma un apstiprinātu, ka rotoru tiešām nav iespējams līdzsvarot. Šis uz vietas veiktais mērījums pārveido neviennozīmīgu augsta 1× simptomu pārliecinošā diagnozē pirms jebkādas izjaukšanas.
