Rotējošo mašīnu mehāniskās vaļīguma izpratne
Definīcija: Kas ir mehāniskā vaļīgums?
Mehāniskā vaļīgums ir stāvoklis, kad rotējošu mašīnu sastāvdaļām ir pārmērīgas atstarpes, nepietiekams stiprinājums, nodilušas piegulšanas vai konstrukcijas bojājumi, kas pieļauj neparedzētu relatīvu kustību starp detaļām, kurām jābūt stingri savienotām. Tas rada nelineāru vibrācija uzvedība, ko raksturo vairāki harmonikas no skriešanas ātruma, neregulārām amplitūdas svārstībām un vibrācijas virziena atšķirībām, kas neatbilst normāliem modeļiem.
Vaļīgums ir izplatīta mašīnu problēma, kas ne tikai tieši izraisa pārmērīgu vibrāciju, bet arī neļauj efektīvi diagnosticēt un novērst citas problēmas, piemēram, nelīdzsvarotība vai neatbilstība. Pirms citi vibrācijas samazināšanas pasākumi var būt veiksmīgi, tas ir jāidentificē un jānovērš.
Mehāniskās vaļīguma veidi
A tips: rotācijas vaļīgums (gultņa vaļīgums)
Pārāk liela atstarpe starp gultni un vārpstu vai korpusu:
- Gultnis pret vārpstu: Nodilusi vārpstas virsma, nepietiekama piegulšana, bojāts gultņa urbums
- Gultnis pret korpusu: Nodilis korpusa urbums, vaļīgs gultņa vāciņš, nepietiekama presēšanas piegulšana
- Iekšējais gultnis: Pārmērīgs gultņa klīrenss no nodiluma
- Simptoms: 1×, 2×, 3× harmonikas; augstākas radiālos virzienos
B tips: Konstrukcijas vaļīgums (pjedestāls/pamats)
Nepietiekams nerotējošo detaļu stiprinājums:
- Vaļīgi pjedestāli: Enkura skrūves nav cieši pievilktas, bojāta java
- Brīva pamatnes stiprinājums: Iekārtu stiprinājuma skrūves ir vaļīgas vai trūkst
- Saplaisājis rāmis vai pamats: Strukturāli bojājumi, kas ļauj pārvietoties
- Simptoms: Vairākas harmonikas (bieži vien līdz 5× vai vairāk); neregulāra, nelineāra reakcija
C tips: komponentu vaļīgums
Vaļīgi saliktas sastāvdaļas:
- Vaļīgi lāpstiņriteņi: Lāpstiņritenis ir vaļīgs uz vārpstas, ierievis ir nodilis vai tā nav
- Vaļīgi savienojumi: Sajūga rumbas ir vaļīgas uz vārpstām
- Vaļīgi skriemeļi/zobrati: Piedziņas komponenti ir vaļīgi uz vārpstas
- Vaļīgi pārsegi/aizsargi: Loksnes metāla paneļi grab
- Simptoms: Harmonikas un subharmonikas; iespējami 1/2×, 1/3× komponenti
Vibrācijas paraksts
Frekvences raksturlielumi
Vaļīgums rada atšķirīgus frekvenču modeļus:
- Vairākas harmonikas: Spēcīgs 1×, 2×, 3×, 4× un augstāks (atšķirībā no nelīdzsvarotības, kas galvenokārt ir 1×)
- Subharmonikas: Var būt redzamas 1/2×, 1/3× detaļas (C tipa vaļīgums)
- Neharmonisks saturs: Maksimālie rādītāji pie skriešanas ātruma neskaitāmiem daudzkārtņiem
- Paaugstināts trokšņa līmenis: Platjoslas pieaugums nejaušas ietekmes dēļ
Amplitūdas uzvedība
- Augsts kopējais līmenis: Kopējā vibrācija nav proporcionāla virzošajiem spēkiem
- Nelineārs: Vibrācija nav paredzami mainīga atkarībā no ātruma vai slodzes
- Neregulāri: Amplitūda ievērojami atšķiras starp mērījumiem
- Virziena atšķirības: Var būt 2–5 reizes augstāks vienā virzienā nekā perpendikulārā virzienā
Fāzes raksturojums
- Nestabils Fāze: Fāzes leņķis starp mērījumiem mainās nevienmērīgi
- Liela fāzes izkliede: ±30–90° variācija pie tāda paša ātruma
- Sakāves līdzsvarošana: Neparedzama fāze padara balansēšanas aprēķinus neuzticamus
Laika viļņu formas funkcijas
- Neregulāra, nesinusoidāla viļņu forma
- Apgrieztas vai nogrieztas virsotnes (triecieni pret ierobežojumiem)
- Nejauši impulsīvi notikumi
- Periodiskās struktūras zudums
Biežākās atrašanās vietas un cēloņi
Ar gultņiem saistītie
- Nodilušas vārpstas kakliņu virsmas, kas ļauj gultnim šūpoties
- Nodilušas vai bojātas gultņu korpusa urbumu daļas
- Nepietiekama uzspiediena piegulēšana (nepareiza pielaides izvēle)
- Gultņa vāciņa skrūves ir vaļīgas vai nepietiekami pievilktas
- Sadalīti gultņu korpusi ar nodilušām savienojošajām virsmām
Pamatne un montāža
- Vaļīgas enkura skrūves (visizplatītākā konstrukcijas vaļīgums)
- Bojāta vai trūkstoša java zem pamatnēm
- Saplaisājuši betona pamati
- Vaļīgas aprīkojuma stiprināšanas skrūves pie pamatplāksnes
- Bojāti vai pagarināti skrūvju caurumi
Rotējošās sastāvdaļas
- Ventilators vai lāpstiņritenis ir vaļīgs uz vārpstas (nolietots ierievis, vaļīgas fiksācijas skrūves)
- Sakabes rumbas ar nepietiekamu piegulumu
- Skriemeļu regulēšanas skrūves ir vaļīgas vai trūkst
- Rotora detaļas ir vaļīgas uz vārpstas
Strukturālā
- Saplaisājuši mašīnu rāmji vai korpusi
- Noguruma plaisas metinājumos
- Vaļīgi konstrukcijas skrūvējumi
- Bojātas saites vai līmes
Noteikšanas metodes
Vibrāciju analīze
- FFT analīze: Meklējiet vairākas harmonikas (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+)
- Saskaņotības pārbaude: Zema mērījumu saskaņotība norāda uz nelineāru uzvedību
- Virziena salīdzinājums: Lielas atšķirības starp horizontālo un vertikālo
- Reakcija uz ārēju ierosmi: Pieskarieties mašīnai, novērojiet neparastu reakciju
Fiziskā pārbaude
Vizuāla pārbaude
- Meklējiet spraugas, plaisas, koroziju, bojājumus
- Pārbaudiet, vai nav kustību liecinošu pēdu
- Novērojiet krāsas nodiluma modeļus saskarnēs
- Meklējiet metāla skaidas, kas norāda uz berzi
Pieskarieties pārbaudei
- Ar āmuru uzsitiet aizdomīgi vaļīgās detaļas
- Ieklausieties, vai nepārtrauktas zvana skaņas vietā nav graboša vai blāva skaņa
- Sajūtiet pārmērīgu kustību vai vibrāciju
- Salīdzināt ar zināmiem labiem komponentiem
Griezes momenta pārbaude
- Pārbaudiet visas skrūves ar griezes momenta atslēgu
- Pārbaudiet atbilstoši specifikācijām
- Meklējiet salauztus, bojātus vai sarūsējušus stiprinājumus
- Pārbaudiet, vai nav nodilušas vītnes
Push/Pull testēšana
- Pielietojiet spēku aizdomīgajām sastāvdaļām
- Vērojiet kustības, kurām nevajadzētu notikt
- Izmantojiet ciparnīcas indikatorus, lai kvantitatīvi noteiktu spēles laiku
- Salīdzināt ar jaunām vai pareizi nostiprinātām detaļām
Korekcijas procedūras
Gultņu vaļīgumam
- Nomainiet gultni: Ja gultnis pats ir nodilis
- Vārpstas remonts: Nodilušās vārpstas atjaunošana ar hroma pārklājumu vai metināšanu, atkārtota apstrāde atbilstoši izmēram
- Mājokļa remonts: Palieliniet mašīnas korpusa izmēru, izmantojiet lielāku gultni vai uzpildiet ar metāla izsmidzināšanu/metināšanu.
- Uzlabot piemērotību: Izmantojiet atbilstošus savienojuma savienojumus saskaņā ar ražotāja specifikācijām
- Gultņu vāciņi: Pievelciet vai nomainiet, ja nodilis
Strukturālai vaļībai
- Pievelciet visus stiprinājumus: Pievilkšanas moments atbilstoši specifikācijai, izmantojot atbilstošu shēmu
- Bojātu skrūvju nomaiņa: Uzstādiet jaunas pareizas klases un izmēra skrūves
- Remonta fonds: Noņemiet veco javu, notīriet virsmas, ielejiet jaunu javu
- Metinājuma plaisas: Ja iespējams, salabojiet plaisas rāmjos vai pamatnēs
- Pievienot pastiprinājumu: Stiprinājumi vai starplikas vājām konstrukcijām
Komponentu vaļīgumam
- Pievelciet fiksācijas skrūves ar atbilstošu griezes momentu un vītnes fiksatoru
- Nomainiet nolietotos ķīļus un ķīļu rievas
- Presējamām detaļām izmantojiet atbilstošus iespīlēšanas savienojumus
- Tapu vai atslēgu komponenti, kas atkārtoti ir kļuvuši vaļīgi
- Nomainiet bojātās sastāvdaļas
Profilakses stratēģijas
Projektēšanas fāze
- Norādiet atbilstošus stiprinājumu izmērus un daudzumus
- Izstrādājiet atbilstošus interferometriskos savienojumus
- Nodrošiniet atbilstošu konstrukcijas stingrību
- Izvairieties no sprieguma koncentrācijām, kas izraisa plaisāšanu
- Norādiet atbilstošas stiprinājumu kategorijas un materiālus
Uzstādīšanas fāze
- Izmantojiet kalibrētas griezes momenta atslēgas
- Ievērojiet pareizu pievilkšanas secību
- Ja nepieciešams, izmantojiet vītņu fiksācijas masas
- Pirms montāžas pārliecinieties, vai virsmas ir tīras un līdzenas
- Pārliecinieties, ka atbilstība specifikācijām
- Veikt kvalitātes kontroles pārbaudes
Uzturēšanas fāze
- Periodiska griezes momenta pārbaude (katru gadu vai saskaņā ar vibrācijas uzraudzības grafiku)
- Vibrācijas tendences, lai noteiktu augošo vaļīgumu
- Vizuālas pārbaudes pārtraukumu laikā
- Pievelciet pēc nepieciešamības
- Nekavējoties novērsiet vibrāciju, pirms tā rada vaļīgumu
Diagnostikas izaicinājumi
Citu problēmu maskēšana
- Vaļīgums var maskēt vai atdarināt citus defektus
- Novērš precīzu līdzsvarošana nelineāras atbildes dēļ
- Ražotāji izlīdzināšana grūti vai neiespējami
- Var radīt vibrācijas modeļus, kas līdzīgi plaisām vai gultņu defektiem
Progresīvā daba
- Vaļīgums bieži sākas nelielā daudzumā un pakāpeniski pasliktinās
- Vaļīguma radītā vibrācija rada vēl lielāku vaļīgumu (pozitīva atgriezeniskā saite)
- Ja tas netiek labots, var progresēt no neliela līdz smagai dažu nedēļu laikā
- Galu galā izraisa sekundārus bojājumus gultņiem, vārpstām, pamatiem
Saistība ar citiem defektiem
Vaļīgums pret nelīdzsvarotību
| Funkcija | Nelīdzsvarotība | Vaļīgums |
|---|---|---|
| Primārā frekvence | tikai 1× | 1×, 2×, 3×, 4×+ harmonikas |
| Fāzes stabilitāte | Konsekventa, atkārtojama | Neregulāras, izmaiņas starp mērījumiem |
| Linearitāte | Vibrācija ∝ ātrums² | Nelineārs, neparedzams |
| Atbilde uz balansēšanu | Samazināta vibrācija | Minimāls uzlabojums vai tā nav |
| Virziena raksts | Līdzīgi horizontāli/vertikāli | Bieži vien daudz augstāk vienā virzienā |
Vaļīgums pretstatā nobīdei
- Neatbilstība: Galvenokārt 2× ar nelielu 1× stabilu fāzi
- Vaļīgums: Vairākas harmonikas (no 1× līdz 5×+), nestabila fāze
- Kombinācija: Nepareiza izlīdzināšana var izraisīt vaļīgumu, un vaļīgums pasliktina nepareizas izlīdzināšanas sekas.
Ietekme uz mašīnas veiktspēju
Tiešā ietekme
- Augsta vibrācija: Pārmērīgs līmenis rada diskomfortu un drošības problēmas
- Troksnis: Graboša, dauzoša vai klauvējoša skaņa
- Samazināta precizitāte: Vārpstas pozicionēšanas kļūdas
- Paātrināts nodilums: Trieciena slodze bojā detaļas
Sekundārie bojājumi
- Gultņu bojājumi: Trieciena slodzes un vaļīguma radītā nobīde bojā gultņus
- Vārpstas frekvence: Mikrokustība vaļīgos savienojumos izraisa berzes koroziju
- Stiprinājuma atteice: Skrūves var nogurt un salūzt mainīgu slodžu ietekmē
- Plaisu izplatīšanās: Vibrācija izplata esošās plaisas
- Pamatnes bojājumi: Nepārtraukta vibrācija bojā betonu un javu
Darbības problēmas
- Novērš efektīvu balansēšanu
- Padara izlīdzināšanu neiespējamu
- Diagnostikas apjukums maskē citas problēmas
- Samazināta iekārtu uzticamība
Gadījuma piemērs
Situācija: Liels indukcijas ventilators, 1200 apgr./min., pārmērīga vibrācija
- Sākotnējie simptomi: 8 mm/s kopējā vibrācija (trauksmes robežvērtība 4,5 mm/s)
- Spektrs: Spēcīgas 1×, 2×, 3×, 4× komponentes
- Līdzsvarošanas mēģinājumi: Trīs mēģinājumi, bez uzlabojumiem, fāze nevienmērīga
- Izmeklēšana: Fiziskā pārbaude atklāja, ka četras no astoņām enkura skrūvēm ir vaļīgas
- Labojums: Visas enkura skrūves atkārtoti pievilktas līdz 400 N·m specifikācijai
- Rezultāts: Vibrācija nekavējoties samazinājās līdz 1,8 mm/s
- Turpmākie pasākumi: Viena balansēšanas reize samazināja vibrāciju līdz 0,8 mm/s (tagad sistēma bija lineāra)
- Nodarbība: Pirms balansēšanas vienmēr pārbaudiet, vai nav vaļīguma
Labākā prakse
Diagnostikas kontrolsaraksts
Izmeklējot vibrācijas problēmas, vienmēr pārbaudiet, vai nav vaļīguma:
- Analizējiet spektru, lai noteiktu vairākas harmonikas
- Pārbaudiet fāzes atkārtojamību
- Veiciet aizdomīgu komponentu pieskāriena testus
- Pārbaudiet visu skrūvju pievilkšanas griezes momentus
- Pārbaudiet, vai nav plaisu, nodiluma, bojājumu
- Vispirms izlabojiet vaļīgumu pirms citas diagnostikas vai korekcijas
Apkopes protokols
- Iekļaut skrūvju griezes momenta pārbaudes PM grafikos
- Dokumentējiet griezes momenta bāzes vērtības
- Griezes momenta relaksācijas tendence laika gaitā
- Izmantojiet vītņu fiksācijas maisījumus kritiski svarīgiem stiprinājumiem
- Ja atslābums atkārtojas, nomainiet, nevis atkārtoti pievelciet
Mehāniskais vaļīgums ir bieži sastopams, bet bieži vien nepamanīts mašīnu vibrācijas cēlonis. Tā raksturīgā daudzharmoniskā raksturlīkne, nelineārā uzvedība un traucējumi citiem diagnostikas un korektīviem pasākumiem padara vaļīguma pārbaudi un novēršanu par pirmo soli jebkurā vibrācijas problēmu novēršanas pasākumā.
Kategorijas:
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 