Разбирање на мека нога (Soft Foot)
Мека нога е честа состојба кај ротирачките машини при која едно или повеќе од потпорните стапала на машината не остваруваат целосен, рамен контакт со основната плоча или темелот за кои се зашрафени. Кога завртките за прицврстување ќе се затегнат, рамот или куќиштето на машината е принудено да се свитка и деформира за да се прилагоди на нерамната потпорна површина. Таа деформација предизвикува значителни внатрешни напрегања, а тие напрегања се скриената основна причина за изненадувачки широк опсег на проблеми со сигурноста — зголемени вибрации, предвремено откажување на лежиштата и неможноста да се задржи прецизно порамнување меѓу нив.
Едноставна аналогија е стол со четири нозе што се ниша бидејќи едната нога е малку пократка. Кога некој ќе седне на него, рамот на столот се извива додека сите четири нозе не го допрат подот. Машина со состојба на меко стапало трпи токму ваков вид деформација на рамот секој пат кога ќе се зашрафи — со таа разлика што “столот” е прецизен склоп чии лежишни отвори и вратило мораат да останат точни во рамки на делови од милиметар.
1. Четирите типови на меко стапало
Мекото стапало се јавува во четири признати форми, а тоа кој од нив го имате диктира како ќе го отстраните:
- Паралелно меко стапало: најчестиот тип, кај кој едно стапало е едноставно пократко од другите, оставајќи рамен, паралелен воздушен процеп меѓу стапалото и основната плоча. Се коригира со додавање подлошки со измерената дебелина.
- Аголно меко стапало: се јавува кога стапалото е свиткано или основната плоча е накосена, така што стапалото легнува под агол. Затегнувањето на завртката го принудува стапалото да се свитка рамно врз основата, извивајќи го рамот. Потребна е конусна подлошка или премашинска обработка, а не рамен пакет подлошки.
- Сунѓересто (индуцирано) меко стапало: предизвикано од прекумерна корозија, заглавени нечистотии, боја или премногу подлошки (повеќе од четири или пет) под стапалото. Кога завртката ќе се затегне, стисливиот материјал се набива, создавајќи сунѓересто меко стапало. Лекот е да се исчисти површината и да се консолидира пакетот подлошки.
- Меко стапало од надворешна сила: создадено од надворешни сили — напрегање од цевки, кабелски канали или конструктивни потпори — што влечат или туркаат на рамот и подигаат стапало од основата. Никаков број подлошки не го решава; проблематичното надворешно оптоварување мора да се отстрани (ова е тесно поврзано со деформацијата предизвикана од напрегање на цевки).
2. Зошто мекото стапало е голем проблем
Деформацијата на рамот што ја предизвикува мекото стапало е документирана основна причина за бројни машински дефекти:
- Зголемена вибрација: внатрешните напрегања и деформацијата создаваат преднапрегната состојба што може нагло да ги зголеми вибрациите, честопати појавувајќи се на работна брзина (1×) и нејзините хармоници (2×, 3×, и така натаму) — што прави лесно да се помеша со дебаланс или нецентрираност. Деформираниот рам може и да ја намали крутоста на конструкцијата кон резонанца на рамката, влошувајќи го проблемот.
- Тешкотии со центрирањето: прецизно центрирање е невозможно додека постои меко стапало. Како што завртките се затегнуваат и олабавуваат за време на процесот на центрирање, рамот се поместува непредвидливо, така што отчитувањата нема да се повторуваат. Коригирањето на мекото стапало е задолжителен предуслов за прецизно центрирање — секоја работа на центрирање треба да започне со проверка на меко стапало.
- Дефект на лежиштата и заптивките: деформацијата на куќиштето ги искривува лежишните отвори, ставајќи нерамномерни оптоварувања на лежиштата и предизвикувајќи предвремено абење на лежиштата и откажување. Може и да ги отвори заптивките, создавајќи протекувања и триечките шеми поврзани со дефекти на заптивките.
- Напрегање на вратилото и спојката: деформацијата предизвикува внатрешна нецентрираност на лежиштата, што може да го свитка вратилото (принудена искривеност на вратилото) и да ја преоптовари спојката, забрзувајќи дефекти на спојката.
Мекото стапало исто така честопати е испреплетено со општа механичко разлабавување и олабавеност на постаментот, па темелна истрага ги проверува сите три заедно наместо да ги третира изолирано.
3. Како да се открие и коригира мекото стапало
Мекото стапало вообичаено се открива и отстранува при работа на прецизно центрирање, со помош на компаратори или ласерско центрирање на вратила систем. Работниот тек има три фази:
- Почетна проверка: со сите завртки олабавени, подвлечете мерни ливчиња под секое стапало за да ги најдете сите очигледни процепи. Ова брзо поминување честопати ги открива најголемите проблеми уште пред воопшто да се постават инструментите.
- Систематско мерење: за прецизен резултат, монтирајте компаратор (или рутината за меко стапало на ласерскиот систем) на секое стапало. Нулирајте го компараторот со затегната завртка, потоа олабавете ја таа една завртка и отчитајте колку стапалото отскокнува нагоре. Поместување поголемо од околу 0,05 mm (0,002 in) вообичаено укажува на меко стапало што бара корекција. Олабавувајте само по една завртка за да го изолирате придонесот на секое стапало.
- Корекција: додадете висококвалитетни, претходно исечени подлошки од нерѓосувачки челик под мекото стапало за да го пополните измерениот процеп, потоа проверете повторно. Повторувајте на сите стапала додека олабавувањето на која било завртка не дава поместување во рамки на толеранцијата. Одржувајте го бројот на подлошки низок — редењето премногу подлошки едноставно повторно создава сунѓересто меко стапало.
Калкулатори што ја забрзуваат работата
Две бесплатни алатки ги претвораат овие мерења во дејство: калкулатор за меко стапало помага да се квантифицира деформацијата на рамот од отчитувањата на компараторот, а калкулатор за дебелина на подметки го претвора измерениот процеп во точниот пакет подлошки за вградување. Штом стапалата се израмнат, калкулатор за толеранција на центрирање на вратила поставува реални граници на паралелно поместување и агол за центрирањето што следува.
4. Меко стапало во вибрациската дијагностика
Бидејќи меката нога ги имитира дебалансот и непорамнетоста во спектарот — силен 1× со хармоници — таа е класична стапица за невнимателниот аналитичар. Показателот е тоа што симптомот се менува кога ќе се олабави завртката на некоја нога: ако вибрациите на 1× забележливо опаѓаат кога ќе се ослободи една завртка, тогаш искривувањето на рамката (а не тешко место или свиткано вратило) е причината. Практична потврда е да се снимат амплитудата и фазата со преносен двоканален анализатор на вибрации како што е Balanset-1A на секое лежиште, потоа олабавете ја завртката на секоја нога една по една и следете како се поместува векторот на 1×; нога што ја завртува фазата или ја урива амплитудата е меката. Отстранувањето на меката нога прво обезбедува секоја последователна работа на балансирање или порамнување да ја мери вистинската состојба на роторот, наместо да брка фантом создаден од искривена рамка и нарушена крутоста на темелот.
5. Проверка на меката нога (soft foot) со Balanset-1A
Со Balanset-1A гледате дали состојбата на потпорните лаби (нозете) ја менува вибрацијата на лежиштата и дали корекцијата навистина ја намалила.
- При запрена и осигурана машина (lockout), поставете ги двата сензори на куќиштата на лежиштата најблиску до сомнителните стопала и подгответе го тахометарот на неговата рефлектирачка ознака. Во сите мерења одржувајте ги на потполно исти места.
- Пуштете ја машината на нормална брзина, застанете подалеку од неа и отворете го прозорецот Vibration Meter (F5). Почекајте на зелената лента STABLE, потоа притиснете F9 за да ја замрзнете основната вредност: вкупно ниво V1s/V2s, амплитуда на 1× V1o/V2o и фаза на 1× F1/F2.
- На јазичето Wave Spectrum прочитајте ги врвовите кај испрекинатите водилки 1×, 2× и 3×. Ако Vo е блиску до Vs, вибрацијата е претежно 1×; ако Vo е значително под Vs, голем дел од неа е во хармоници, што е образец заеднички за слабо потпирање (soft foot), лабавост и неусогласеност. Пред првата промена на потпорните лаби, кликнете со десното копче на спектарот и изберете „Y axis: Manual...“ за сите подоцнежни читања да бидат прикажани на иста скала.
- Запрете ја и осигурајте ја машината пред секоја промена: еден олабавен шраф на стопалото или коригиран сет подлошки со сите шрафови затегнати на пропишаниот момент. Вклучете ја на иста брзина и притиснете F9 повторно.
- Споредете. Нормалното расејување од мерење до мерење е до 10–15 % по амплитуда и околу 10° по фаза; јасно поголема промена по менување на само едно стопало укажува на тоа стопало. Картичката Trend со штиклирано „Show 1x (Vo)“ ги исцртува сите запишани мерења во функција од времето, па состојбата пред и по се гледа на еден дијаграм.
Балансирајте дури откако стопалата ќе се коригираат и повторените мерења ќе се совпаѓаат. Ако останува висока вредност на 1× при рамни стопала, снимете истрчување (coast-down) на картичката RunDown: врв на амплитудата заедно со ротација на фазата од околу 180° укажува на резонанца, а роторот не смее да се балансира на таа брзина.
