Эргэлтийн шинжилгээг ойлгох
Эргэлтийн шинжилгээ бол хэмжилт, үнэлгээ, загварчлал юм мушгих чичиргээ — голын тэнхлэгийн дагуу эргэлдэх хэлбэлзэл — эргэдэг тоног төхөөрөмжийн хөдөлгүүрийн системд. Үүнтэй эсрэгээр хажуугийн чичиргээ (муруйлт), стандарт хэмжигчээр шууд уншигддаг акселерометрүүд холхивчийн их биед бэхлэгдсэн, эргэлтийн хөдөлгөөн нь ямар ч хажуугийн шилжилт үүсгэдэггүй тул энгийн чичиргээний шинжилгээ. Үүнийг илрүүлэхийн тулд тусгай техникүүд шаардлагатай — деформацийн хэмжигч, хоёр тачометр, эсвэл лазер виброметрийн — мөн эргэлтийн хувийн давтамжуудыг олох, гол, муфт, хурдны хайрцагны ядаргаа эрсдэлийг үнэлэх шинжилгээтэй хамт.
Энэ салбар нь шилжилт хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүрийн хөдөлгүүрүүд, урт хөдөлгүүрийн голууд, өндөр чадалтай хурдны хайрцагнууд, хувьсах давтамжтай хөдөлгүүрийн (VFD) системүүдэд чухал ач холбогдолтой, эргэлтийн чичиргээ нь хажуугийн чичиргээний эрчим бүрэн хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц харагдахад ч гэсэн гол эсвэл муфтын гэнэт, ноцтой гэмтэл үүсгэж болно. Энэ нь энгийн хяналт хэзээ ч таамагладаггүй төрлийн гэнэтийн эвдрэлийг сэргийлэх тусгай боловч чухал чадвар юм.
1. Эргэлтийн шинжилгээ яагаад шаардлагатай вэ
Эргэлтийн болон хажуугийн чичиргээ
Хоёр хөдөлгөөн нь механикаар бие даасан бөгөөд энэ бие даасан байдал нь тусдаа салбар үүсэх гол шалтгаан юм:
- Хажуугийн: муруйлт, гол болон холхивчийн хажуу тийш хөдөлгөөн — стандарт акселерометр эсвэл ойролтын мэдрэгч.
- Эргэлтийн: эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу эргэлдэх, хажуугийн шилжилтгүй тул уламжлалт суурилуулсан мэдрэгчдэд харагдахгүй байдаг.
- Бие даасан: тоног төхөөрөмж нь бага хажуугийн түвшин харуулж байхад хүнд эргэлтийн чичиргээнд өртөж болно, эсрэгээрээ — хоёр нь бие биенээ дагахгүй.
- Гэмтэл: эргэлтийн чичиргээ нь хажуугийн хэмжилтээс ямар ч анхааруулгагүйгээр голууд болон муфтуудыг эвдэж болно, энэ нь яагаад ийм аюултай вэ гэж.
Онцлог эвдрэлийн горимууд
Эргэлтийн өдөөлт нь хөдөлгүүрийн шугамд давтагдах шилжилтийн стресс үүсгэдэг тул түүний эвдрэлүүд нь танигдах тэмдэгтэй байдаг:
- Голын ядаргааны эвдрэлүүд: ихэвчлэн голын тэнхлэгтэй ойролцоогоор 45° өнцөгт чиглэсэн цэвэр тасалдсан, хамгийн их шилжилтийн стрессийн хавтгай.
- Муфтын элементийн эвдрэл: хурдны муфтанд хагарсан шүднүүд, эсвэл эластомер болон диск муфтанд тасарсан уян хатан элементүүд.
- Хурдны шүдний эвдрэл: тогтмол моментийн оронд хэлбэлзэх, эсрэг чиглэлтэй шүдний ачааллаар үүсдэг.
- Шпонк болон шпонкийн ховилын гэмтэл: холбоос нь ээлжлэн эргэлтээр урвуу чиглэлд ажиллахад үрэлт болон сулралт.
2. Хэмжилтийн аргууд
Мэдрэгчийг чиглүүлэх тохиромжтой гадаргуу байхгүй тул нарийвчлалыг зардал болон давтамжийн мужтай солилцсон дөрвөн практик арга гарч ирсэн.
Деформацийн хэмжигчийн арга
Хамгийн шууд арга — эх үүсвэр дээрээ эргэлтийн стрессийг хэмжих:
- Деформацийн хэмжигчүүдийг голын тэнхлэгтэй 45° өнцөгт наалдуулдаг, хамгийн их шилжилтийн стрессийг баримтлах чиглэл.
- Тэд эргэлтээс үүсэх шилжилтийн деформацийг уншдаг, энэ нь шууд момент болон ээлжлэн стресс рүү хөрвүүлдэг.
- Эргэдэг гол нь эсвэл бездрот телефон хяналт эргэлдэг хэсгээс дохиог авахын тулд.
- Энэ нь хамгийн нарийвчлалтай арга боловч хамгийн нарийн төвөгтэй, үнэтэй тул ихэвчлэн судалгаа, хөгжлийн ажилд хэрэглэгддэг.
Хоёр тачометрийн арга
- Хоёр оптик мэдрэгч — ихэвчлэн хоёр лазер тахометрүүд — голын өөр өөр тэнхлэгийн байрлалд чиглэгдсэн.
- Төхөөрөмж нь агшин зуурын фаз хоёр станцын хоорондох зөрүүг хэмждэг.
- Энэ фазын зөрүү нь тэдгээрийн хоорондох голын өнцгийн эргэлт бөгөөд энэ нь эргэлтийн чичиргээ өөрөө юм.
- Энэ нь хүрэлцэхгүй бөгөөд талбайд бодитой практик боловч ихэвчлэн бага давтамжтай эргэлтийн агуулгад, ойролцоогоор 100 Hz-ээс доош хязгаарлагддаг.
Лазер эргэлтийн виброметр
- Голын гадаргуу руу чиглэсэн тусгай лазер Доплер систем.
- Энэ нь голын бэлтгэлгүйгээр шууд өнцгийн хурдны хэлбэлзлийг хэмждэг.
- Хүрэлцэхгүй, ашиглах боломжтой өргөн давтамжийн мужтай.
- Хүчтэй боловч өртөг ихтэй хэмжилтийн тоног төхөөрөмж бөгөөд шаардлагатай судалгаанд зориулагдсан.
Хөдөлгүүрийн гүйдлийн шинжилгээ
- Хөдөлгүүрээр ажилладаг хөдөлгөөний системийн эргэлтийн чичиргээ ачааллыг модуляцид оруулж, улмаар хөдөлгүүрийн гүйдэлд жижиг хэлбэлзэл үүсгэдэг.
- Хөдөлгүүрийн гүйдлийг шинжлэх нь спектр тэдгээр хэлбэлзлийг шууд бус аргаар илрүүлдэг.
- Энэ нь бүрэн зөөлөн арга юм — голын ойролцоо ямар ч мэдрэгч байрлуулдаггүй.
- Шууд аргаар баталгаажуулахад тохиромжтой асуудлыг тэмдэглэдэг шалгах хэрэгсэл гэж үзэх нь хамгийн зөв.
3. Аналитик эргэлтийн шинжилгээ
Хэмжилт нь машин одоо юу хийж байгааг хэлдэг бол загварчлал нь бүх хурдны мужид юу хийх вэ гэдгийг хэлж, инженерүүдэд металлыг зүсэхээс өмнө асуудлыг зохион бүтээх боломжийг олгодог.
Математик загварчлал
- Хөдөлгөөний системийг цуглуулсан массын эргэлтийн загварт бууруулдаг — инерцийн дискүүд нь эргэлтийн хөшүүн чанартай (гол хэсгүүд болон муфт) холбогдсон байна.
- Үүнээс эргэлтийн хувийн давтамжуудыг тооцоолно.
- Загвар нь өдөөлтийн эх үүсвэр бүрийн хариу үйлдлийг урьдчилан таамаглаж, эргэлтийн критик хурднууд ба резонансууд.
Өдөөлтийн эх үүсвэрүүд
Эргэлтийн резонансууд зөвхөн зөв давтамжаар тэдгээрийг ажиллуулах зүйл байхад аюултай болдог. Ихэвчлэн шалтгаан нь:
- Шилжилт хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүрүүд: Цилиндр бүрээс гарах асаалтын импульсүүд хөдөлгүүрийн эрэмбэд хүчтэй эргэлтийн өдөөлт үүсгэдэг.
- Хүрдний сүлжээ: Шүдний харилцан үйлчлэл нь араа шүдний залгааны давтамж.
- VFD-үүд: PWM сэлгэлт нь эргэлтийн горимд ноогдох боломжтой гармоникуудыг үүсгэдэг.
- Цахилгаан: хөдөлгүүр туйл дамжих ба слайп давтамжууд нэмэлт эргэлтийн хүчдэл нэмдэг.
Эргэлтийн Кэмпбеллийн диаграмм
Давтамжийг хурдтай холбох стандарт график хэрэгсэл бол Кэмпбеллийн диаграмм:
- Эргэлтийн хувийн давтамжуудыг ажиллагааны хурдтай харьцуулж зурна.
- Өдөөлтийн эрэмбийн шугамуудыг (1×, 2×, асаалтын эрэмбэ, сүлжээний эрэмбэ) давхарлуулна.
- Эрэмбийн шугам хувийн давтамжтай огтлолцсон газар эргэлтийн критик хурд оршдог — зайлсхийх ёстой интерференцийн цэг.
- Дараа нь зураг нь ажиллагааны хурд болон хязгаарлагдмал мужуудыг сонгоход чиглүүлнэ. Та өгөгдсөн хөдөлгөөний шугамын хувьд ижил интерференцийн газрын зураг зурж болно Кэмпбеллийн диаграммын тооцоолуур.
4. Критик хэрэглээ
Эргэлтийн шинжилгээ хаана ч шаардлагагүй боловч цөөн тооны машин бүлэгт үр дүнтэй заавал шаардлагатай.
- Шилжилт хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүрүүд: дизель генераторын багц, хийн хөдөлгүүрт компрессор, тэнгисийн хөдөлгөөн, том моментийн пульсаци шинжилгээг зайлшгүй болгодог.
- Урт хөдөлгүүрийн голууд: хавтангийн үйлдвэрийн хөдөлгөөн, тэнгисийн пропеллерийн гол, цаасан машины хөдөлгөөн, урт нь эргэлтийн хөшүүн чанарыг бууруулж, хувийн давтамжуудыг ажиллагааны муж руу унагадаг.
- Өндөр чадалтай хурдны хайрцагнууд: салхины турбины хурдны хайрцаг, 1,000 HP-аас дээш үйлдвэрлэлийн хурдны бууруулагч, шүдний сүлжээний өдөөлт эргэлтийн горимыг дуудаж болно.
- VFD хөдөлгүүрийн системүүд: хөдөлгүүрүүд тархаж байгаа тул хурдан өсөж буй асуудал, учир нь PWM гармоникууд тогтмол хурдны хөдөлгүүр хэзээ ч үүсгэхгүй эргэлтийн резонансыг өдөөж болно.
5. Үр дүнг тайлбарлах
Эргэлтийн судалгаа нь хөдөлгөөний систем аюулгүй ажиллах эсэхийг шийдэх гурван үр дүнг үүсгэдэг.
Эргэлтийн хувийн давтамжууд
- Хэмжилт, тооцоолол, эсвэл хоёулангаас нь тодорхойлогдсон.
- Итгэлтэй өдөөлтийн давтамж бүртэй харьцуулсан.
- Хангалттай тусгаарлалтыг шалгана — ажиллагааны мужид горим болон өдөөлтийн давтамжийн хооронд тав тухтай зай.
Ачааллын түвшин
- Хэлбэлзэх шилжилтийн хүчдэлийг хэмжсэн эргэлтийн далайцаас тооцоолно.
- Үүнийг материалын тэсвэрлэх (ядаралтын) хязгаартай харьцуулна.
- Цаг тутам эсвэл эхлэл тутамд ядаралтын амьдралын хэсгийг үнэлнэ.
- Дүгнэлт гарна: шаардлагатай үйлчилгээний хугацаанд хүчдэл хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц үү?
Сааруулалт
- Эргэлтийн резонанс бүрийн хариу үйлдлийн хурц чанараас хэмжигддэг.
- Эргэлтийн чичиргээ чичиргээ намсгалт ихэвчлэн маш бага — ихэвчлэн критикээс 1%-иас доош.
- Бага чичиргээ намсгалт нь өндөр, нарийн резонансын оргилууд болон өдөөлтийн эрэмбэ горимтой давхдвал том өсөлтийг илтгэнэ.
6. Бууруулах стратегиуд
Шинжилгээ асуудлыг тэмдэглэхэд гурван хяналтын хэрэгсэл байдаг бөгөөд ихэвчлэн энэ дарааллаар хэрэглэдэг.
Давтамжийн ялгалт
- Эргэлтийн хувийн давтамжуудыг өдөөлтийн давтамж бүрээс зайлуулах.
- Голын диаметр эсвэл уртыг тохируулах, эсвэл муфтын эргэлтийн хөшүүн чанар горимуудыг дахин тохируулах.
- Инерцийг өөрчлөх — жишээлбэл, хурдны диск нэмэх замаар — хувийн давтамжуудыг шилжүүлэх.
Чичиргээ намсгалт нэмэх
- Резонансаас энерги сарниулахын тулд эргэлтийн чичиргээ намсгагч (шахмал эсвэл үрэлтийн төрөл) суурилуулах.
- Хөшүүн муфтын оронд өндөр намсгалттай уян муфт зааж өгөх.
- Хоёулаа резонансын үеийн өсөлтийг бүрэн салгах боломжгүй ч гэсэн бууруулдаг.
Ажлын хурдыг өөрчлөх
- Тодорхойлогдсон эргэлтийн критик хурд дээр тасралтгүй ажиллахгүй байх.
- Машины хурдан дамжин өнгөрөх хязгаарлагдмал хурдны бүсийг тодорхойлж, хэрэгжүүлэх.
- VFD-ийн хувьд асуудалтай гармоникууд дээрх өдөөлтийг багасгахын тулд хөдөлгүүрийг тохируулах.
7. Ажлын байрны хөтөлбөрт эргэлтийн шинжилгээ
Эргэлтийн ажлын мэргэжлийн чанартай боловч энэ нь ганцаараа зогсохгүй — хөдөлгөөний гүйлтийг эрүүл байлгадаг уламжлалт тэнцвэржүүлэлт ба хажуугийн чичиргээний шалгалтын зэрэгцээ байрладаг, мөн цэвэр хажуугийн зураг бол эргэлтийн аномали тод харагдах суурь утга юм. Өдөр тутмын ажлын байрны практикт инженер эхлээд ротор өөрөө сайн тэнцвэртэй байгааг баталгаажуулж, 1× тэнцвэргүйдэл хяналтанд байгааг шалгадаг, учир нь үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл болон голуудын тэнхлэгийн зөрүү голын шугамд өөрсдийнхөө моментийн хэлбэлзлийг нэмдэг. Хөнгөн хоёр сувктай багаж хэрэгсэл болох Balanset-1A ажлын байран дээр тэр хажуугийн талыг шийддэг — 1× далайц ба фазыг хэмжиж, роторыг өөрийн холхивч дээр нь тэнцвэржүүлж, үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл баталгаажуулдаг — ингэснээр үлдсэн эргэлтийн энерги нь хажуугийн гэмтлээс биш, жинхэнэ эргэлтийн эх үүсвэрээс үүдэлтэй болохыг цэвэр тодорхойлох боломжтой. Ротор тэнцвэржүүлэгдэж, зэрэгцүүлэгдсэн үед зориулалтын эргэлтийн хэмжилт (хоёр тачометр эсвэл стрейн мэдрэгч) жинхэнэ эргэлтийн зан төлөвийг тусгаарлах боломжтой.
Товчхондоо, эргэлтийн шинжилгээ бол стандарт хажуугийн хяналтаар харагдахгүй, гамшигтай гэмтэл үүсгэх боломжтой эргэлтийн хэлбэлзэлд чиглэсэн мэргэжлийн чичиргээний салбар юм. Энэ нь зориулалтын хэмжилт, загварчлал шаарддаг ч, хөдөлгөөнтэй хөдөлгүүрийн гүйлт, урт гол, өндөр чадалтай хурдны хайрцаг, VFD системүүдэд эргэлтийн чичиргээ нь жинхэнэ найдвартай байдал, аюулгүй байдлын эрсдэлийг агуулдаг тул зайлшгүй шаардлагатай.
