Kas ir vārpstas izliekums? Cēloņi, noteikšana un korekcija • Pārnēsājams balansētājs, vibrācijas analizators "Balanset" drupinātāju, ventilatoru, mulčētāju, kombainu gliemežtransportieru, vārpstu, centrifūgu, turbīnu un daudzu citu rotoru dinamiskai balansēšanai. Kas ir vārpstas izliekums? Cēloņi, noteikšana un korekcija • Pārnēsājams balansētājs, vibrācijas analizators "Balanset" drupinātāju, ventilatoru, mulčētāju, kombainu gliemežtransportieru, vārpstu, centrifūgu, turbīnu un daudzu citu rotoru dinamiskai balansēšanai.

Kas ir vārpstas izliekums? Cēloņi, noteikšana un korekcija

Publicējis admin vietnē

Vārpstas izliekuma izpratne rotējošās mašīnās

Definīcija: Kas ir vārpstas lociņš?

Šahtas priekšgals (saukta arī par vārpstas saliekšanos, rotora izliekumu vai vienkārši “izliekumu”) ir stāvoklis, kad rotors vārpstai ir izveidojies pastāvīgs vai daļēji pastāvīgs izliekums, kas izraisa tās novirzi no taisnas centra līnijas. Atšķirībā no pagaidu izskrējiens ko var izraisīt vaļīgs komponents vai ekscentrisks stiprinājums, vārpstas izliekums atspoguļo paša vārpstas materiāla faktisko deformāciju.

Vārpstas priekšgals ražo vibrācija simptomi, kas virspusēji līdzinās nelīdzsvarotība, bet to nevar labot ar parastajiem līdzekļiem līdzsvarošana procedūras. Tādēļ pareiza diagnoze ir ļoti svarīga, lai netērētu laiku, mēģinot līdzsvarot izliektu vārpstu.

Šahtas loka veidi

Vārpstas izliekumu var iedalīt kategorijās pēc tā cēloņa un ilguma:

1. Pastāvīgs mehāniskais loks

Tā ir vārpstas materiāla plastiska (pastāvīga) deformācija, ko izraisa:

  • Mehāniska pārslodze vai trieciens
  • Nepareiza celšana vai apstrāde apkopes laikā
  • Rotora nolaišana
  • Pārmērīgs lieces spriegums darbības laikā
  • Ražošanas defekti vai nepareiza termiskā apstrāde

Kad vārpsta ir padevusies (pastāvīgi deformējusies), izliekums paliek nemainīgs pat tad, kad vārpsta atrodas miera stāvoklī un visas slodzes ir noņemtas.

2. Termiskā loka (pārejoša)

Arī saukts par termiskā loka vai karsts loks, šis ir īslaicīgs stāvoklis, ko izraisa nevienmērīga vārpstas uzkaršana. Sildītā puse izplešas vairāk nekā aukstā puse, radot īslaicīgu izliekumu. Cēloņi ir šādi:

  • Asimetriski siltuma avoti (karsts procesa šķidrums vienā pusē, dzesēšanas gaiss otrā pusē)
  • Gultņa berze silda vienu vārpstas pusi
  • Rotora berzes rada lokālu sildīšanu
  • Saules apsilde āra iekārtām
  • Nepareizas lielu turbīnu iesildīšanas procedūras

Termiskā izliekšanās parasti izzūd, kad vārpsta vienmērīgi atdziest vai kad tiek sasniegts termiskais līdzsvars. Tomēr atkārtoti termiskās izliekšanās cikli galu galā var izraisīt pastāvīgu sacietēšanu.

3. Atlikušā sprieguma loks

Iekšējie atlikušie spriegumi, kas radušies metināšanas, termiskās apstrādes vai ražošanas procesu rezultātā, laika gaitā var izraisīt vārpstas lēnu izliekšanos, īpaši, ja tā tiek pakļauta darba temperatūrai vai mehāniskām slodzēm, kas izraisa sprieguma mazināšanos.

Vārpstas izliekuma cēloņi

Izpratne par pamatcēloņiem palīdz novērst vārpstas izliekumu un vadīt korektīvas darbības:

Mehāniski cēloņi

  • Pārslodze: Darbojas ar slodzēm, kas pārsniedz projektēšanas robežas
  • Nepareiza uzglabāšana: Vārpstu horizontāla uzglabāšana bez atbilstoša atbalsta, kas laika gaitā izraisa to noslīdēšanu
  • Nepareiza apiešanās: Celšana aiz vārpstas, nevis norādītajiem celšanas punktiem
  • Negadījums vai trieciens: Kritiena, sadursmes vai svešķermeņa radīti bojājumi
  • Gultņa iestrēgšana: Iestrēdzis gultnis var izraisīt vārpstas saliekšanos griezes momenta ietekmē.

Termiskie cēloņi

  • Nevienmērīga apkure: Nevienmērīgs temperatūras sadalījums pa vārpstas perimetru
  • Straujas temperatūras izmaiņas: Termiskais trieciens ieslēgšanas vai izslēgšanas laikā
  • Karstās vietas: Lokalizēta sildīšana berzes, berzes vai procesa apstākļu dēļ
  • Nepietiekama iesildīšanās: Aukstu turbīnu vai lielu mašīnu pārāk ātra iedarbināšana
  • Izslēgšanas procedūras: Karstas vārpstas rotācijas pārtraukšana pirms atdzišanas (termiskā nokare)

Materiālu un ražošanas cēloņi

  • Slikta materiāla kvalitāte: Ieslēgumi, tukšumi vai materiāla nehomogenitāte
  • Nepareiza termiskā apstrāde: Atlikušie spriegumi no rūdīšanas vai atlaidināšanas
  • Metināšanas kropļojumi: Asimetriska metināšana, radot atlikušos spriegumus
  • Apstrādes spriegumi: Ražošanas laikā radītie spriegumi

Kā vārpstas loks izraisa vibrāciju

Izliekta vārpsta rada vibrāciju, izmantojot divus mehānismus:

1. Ģeometriskais nelīdzsvarotība

Kad izliekta vārpsta griežas, tās izliektā centra līnija veido konusu vai citu neapļveida trajektoriju. Pat ja rotora masas sadalījums ir pilnīgi līdzsvarots, izliektā ģeometrija rada ekscentrisku rotējošu masu, kas rada centrbēdzes spēkus, radot 1X vibrāciju (vibrāciju vārpstas rotācijas frekvencē).

2. Momenta slodze uz gultņiem

Izliekums rada lieces momentus, kas tiek pārnesti uz gultņiem, izraisot svārstīgas gultņu slodzes un vibrāciju.

Vārpstas izliekuma noteikšana

Efektīvai problēmu novēršanai ir ļoti svarīgi atšķirt vārpstas izliekumu no patiesā masas disbalansa:

Simptomu salīdzinājums: loks pret disbalansu

Raksturīgs Nelīdzsvarotība Šahtas loks
Vibrācijas frekvence 1X skriešanas ātrums 1X skriešanas ātrums
Fāzes attiecības Vienmērīgs, vienāds visu laiku Var mainīties iesildīšanās laikā
Lēna rullēšanas vibrācija Klāt (proporcionāli ātrumam²) Klāt esošs un bieži vien nozīmīgs pat ļoti mazā ātrumā
Atbilde uz balansēšanu Vibrācijas samazināšana, pateicoties pareizai balansēšanai Minimāli uzlabojumi vai to nav; var pasliktināties
Termiskā jutība Relatīvi stabils temperatūrā Ievērojamas izmaiņas iesildīšanās/atdzišanas laikā
Izskrējiena mērīšana Zems, kad rotors ir miera stāvoklī Augsts izliekums pat miera stāvoklī (pastāvīga izliekšanās)

Diagnostikas testi

1. Lēnas ripošanas mērīšana

Ļoti lēni pagrieziet vārpstu (parasti darba ātrums 5–10%) un izmēriet izskrējiens ar tuvuma zondi vai ciparnīcas indikatoru. Augsts izvirzījums pie lēnas ripošanas norāda uz vārpstas izliekumu vai mehānisku izvirzījumu, nevis uz disbalansu (kas rada spēku, kas proporcionāls ātruma kvadrātam).

2. Izslēgšanas fāzes nobīde

Monitora vibrācija fāzes leņķis kad mašīna izslēdzas. Patiesais disbalanss uztur nemainīgu fāzi neatkarīgi no ātruma. Izliekta vārpsta var mainīt fāzi, īpaši atdziestot.

3. Termiskā loka tests

Ja ir aizdomas par termisko izliekumu, uzraugiet vibrāciju iedarbināšanas un iesilšanas laikā. Termiskā izliekuma vibrācija parasti pieaug, mašīnai iesilstot, un pēc tam var stabilizēties vai samazināties, sasniedzot termisko līdzsvaru.

4. Izsituma pārbaude ārpus mašīnas

Noņemiet rotoru, atbalstiet to uz V veida blokiem vai virpas un lēnām pagrieziet, vienlaikus mērot radiālo izliekumu ar ciparnīcas indikatoru. Ievērojama izliekuma pakāpe (parasti > 0,001 collas vai 25 µm) apstiprina pastāvīgu izliekumu.

5. Vizuāla pārbaude

Lielām šahtām vizuāla novērošana visā vārpstas garumā vai optisko metožu (lāzera izlīdzināšanas) izmantošana var atklāt acīmredzamu izliekumu.

Korekcijas metodes

Atbilstošā korekcija ir atkarīga no loka smaguma pakāpes un veida:

Pastāvīgam mehāniskajam lokam

1. Vārpstas iztaisnošana

Vieglas līdz vidēji smagas loka gadījumā (parasti < 0,005 collas jeb 125 µm), vārpstu dažreiz var auksti vai karsti iztaisnot, izmantojot hidrauliskās preses. Tam nepieciešams specializēts aprīkojums un kvalificēti tehniķi. Vārpsta tiek atbalstīta un rūpīgi noslogota, lai to plastiski deformētu atpakaļ taisni.

2. Termiskā sprieguma mazināšana

Veiciet vārpstas termisko apstrādi, lai mazinātu atlikušos spriegumus, potenciāli samazinot vai novēršot izliekumu, ko rada sprieguma cēloņi. Tam nepieciešams atbilstošs krāsns aprīkojums un procesa kontrole.

3. Vārpstas nomaiņa

Smaga izliekuma vai kritisku pielietojumu gadījumā nomaiņa bieži vien ir visuzticamākais risinājums. Jaunas vārpstas izmaksas jāsalīdzina ar dīkstāves laiku un iztaisnošanas mēģinājumu neizdošanās risku.

4. “Līdzsvarošana ap loku”

Dažos gadījumos, īpaši lielām turbīnām, var aprēķināt un uzstādīt korekcijas atsvarus, lai neitralizētu izliekuma efektu. Tas neizlabo izliekumu, bet samazina vibrāciju. Šai pieejai ir ierobežojumi, un tā parasti ir pagaidu risinājums.

Termiskajam lokam

1. Darbības procedūras izmaiņas

  • Ieviesiet lēnas iesildīšanās procedūras
  • Saglabājiet nepārtrauktu pagriešanas mehānisma darbību izslēgšanas laikā, lai novērstu termisko nokarāšanos
  • Rūpīgāk kontrolējiet tvaika padevi vai procesa šķidruma temperatūru
  • Nodrošiniet simetrisku apsildi/dzesēšanu

2. Dizaina modifikācijas

  • Pievienojiet izolāciju, lai samazinātu termiskos gradientus
  • Uzstādiet sildīšanas jakas vienmērīgai iesildīšanai
  • Uzlabojiet dzesēšanas sistēmu, lai nodrošinātu vienmērīgu temperatūras sadalījumu

3. Pagrieziena mehānisma darbība

Lielām turbīnām iesilšanas un atdzišanas laikā darbiniet rotācijas mehānismu (lēnas rotācijas piedziņu), lai pagrieztu vārpstu un novērstu termiskās izliekuma veidošanos.

Profilakses stratēģijas

Vārpstas izliekuma novēršana ir daudz vienkāršāka nekā tā labošana:

Dizains un ražošana

  • Izmantojiet atbilstošas termiskās apstrādes procedūras, lai samazinātu atlikušos spriegumus
  • Projektējiet atbilstošu vārpstas stingrību konkrētajam pielietojumam
  • Norādiet piemērotus materiālus termiskajai videi

Uzstādīšana un apkope

  • Vienmēr paceliet rotorus, izmantojot tam paredzētos celšanas punktus, nekad neaiz vārpstas.
  • Uzglabājiet rezerves rotorus ar atbilstošu atbalstu, lai novērstu to noslīdēšanu.
  • Apstrādes laikā izvairieties no mehāniskiem triecieniem
  • Periodiski pārbaudiet vārpstas taisnumu (katru gadu vai saskaņā ar ražotāja grafiku)

Darbība

  • Ievērojiet ražotāja iesildīšanas un izslēgšanas procedūras
  • Izvairieties no straujām temperatūras izmaiņām
  • Startēšanas laikā uzraugiet, vai nav termiskās izliekšanās pazīmju
  • Izpētiet visas neizskaidrojamās vibrācijas fāzes izmaiņas

Ietekme uz balansēšanas procedūrām

Mēģinājums līdzsvarot izliektu vārpstu parasti ir veltīgs un var būt neproduktīvs:

  • Neefektīvas korekcijas: Masas nelīdzsvarotībai aprēķinātie līdzsvara atsvari neizlabos ģeometrisko loku
  • Problēmas maskēšana: Daļēji veiksmīga izliektas vārpstas “balansēšana” var īslaicīgi samazināt vibrāciju, bet atstāt pamatproblēmu neatrisinātu.
  • Iztērēts laiks: Vairākas balansēšanas iterācijas bez panākumiem norāda uz nepieciešamību pārbaudīt izliekumu
  • Iespējamie bojājumi: Lielu korekcijas svaru pievienošana izliektai vārpstai var palielināt spriegumu un radīt turpmākus bojājumus.

Labākā prakse: Pirms balansēšanas procedūru uzsākšanas vienmēr pārbaudiet, vai nav vārpstas izliekuma, īpaši, ja rotoram ir bijušas iepriekšējas apstrādes, termiskas problēmas vai neizskaidrojamas vibrācijas problēmas.

← Atpakaļ uz galveno indeksu

Kategorijas:
WhatsApp