Forstå akselbaneplottet i vibrasjonsanalyse

Definisjon: Hva er en akselbane?

A akselbane er et plott som viser banen til en roterende aksels geometriske sentrum under én eller flere omdreininger. Det er en todimensjonal visning av akselens bevegelse innenfor lagerklaringen, som om du så på enden av akselen. Dette kraftige diagnostiske verktøyet er laget ved å bruke et par berøringsfrie nærhetsprober montert 90 grader fra hverandre (vanligvis i en XY-konfigurasjon) og plotter deres samtidige forskyvningssignaler mot hverandre.

Hvorfor er banediagrammet så nyttig?

Mens en standard tidsbølgeform eller et FFT-spektrum viser vibrasjon i én retning, kombinerer bane-plottet to retninger for å gi et komplett bilde av akselens dynamiske bevegelse. Dette lar vibrasjonsanalytikere visualisere den faktiske formen og retningen på akselens bevegelse, noe som gir uvurderlige ledetråder for å diagnostisere et bredt spekter av maskinfeil. Banen er en hjørnestein i rotordynamisk analyse, spesielt for høyhastighets, kritisk maskineri utstyrt med væskefilmlagre, som turbiner, kompressorer og store generatorer.

Hvordan tolke baneformer

Formen, størrelsen og retningen til banen er direkte indikatorer på kreftene som virker på rotoren. En dyktig analytiker kan diagnostisere en maskins tilstand ganske enkelt ved å se på banens form.

Sirkulær eller elliptisk bane

En enkel sirkulær eller elliptisk bane, sentrert i lageret, indikerer vanligvis en velfungerende rotor dominert av en enkelt frekvens, oftest ubalanseBanen vil være sirkulær hvis lagerstøttens stivhet er den samme i begge retninger (isotropisk) og elliptisk hvis stivheten er forskjellig i horisontal og vertikal retning (anisotropisk), noe som er svært vanlig.

Forvrengt, åttetallsformet eller bananformet bane

Når banen er forvrengt fra en enkel ellipse, indikerer det at flere frekvenser påvirker skaftets bevegelse.

• A «banan»- eller halvmåneformet bane er ofte assosiert med feiljustering, hvor både 1x- og 2x-frekvenser er tilstede.
• A figur 8-form er et klassisk tegn på en sterk 2x frekvenskomponent, som er en lærebokindikator på akselfeiljusteringEt åttetall med en indre løkke antyder ofte en mer alvorlig tilstand eller tilstedeværelse av en gnagsår.

Baner med knekk eller skarpe hjørner

Skarpe retningsendringer, flate flekker eller «knekk» i banen er sterke bevis på en rotor-til-stator-gnissingDette indikerer at akselens bevegelse begrenses når den har øyeblikkelig kontakt med en stasjonær komponent, for eksempel et lager, en tetning eller maskinhuset.

Svært uregelmessige baner

En bane som er uberegnelig, ustabil eller ser ut til å være fylt med «støy», kan være et tegn på alvorlig mekanisk løshet, væskeindusert ustabilitet (som oljevirvel eller -pisk) eller turbulente strømningsforhold i en pumpe eller kompressor.

Presesjonens retning: Fremover vs. bakover

Retningen som banen spores i forhold til akselrotasjonsretningen er også en viktig diagnostisk faktor.

• Fremadrettet presesjon: Banen går i samme retning som akselrotasjonen. Dette er normal oppførsel for krefter som ubalanse.
• Omvendt presesjon: Banen beveger seg i motsatt retning av akselrotasjonen. Dette er en unormal tilstand og kan være en indikator på en akselsprekk, en kraftig gnaging eller visse typer væskeindusert ustabilitet.

Hva et banediagram viser

Oppsummert gir et enkelt banediagram en mengde informasjon:

• Den totale amplituden til akselvibrasjonen.

– Formen på sjaktens bevegelse, som bidrar til å identifisere forkastningstypen.

• Retningen av presesjonen.
• Gjennomsnittlig posisjon av akselen innenfor lagerklaringen.

Ved å analysere banen i forbindelse med FFT-spekteret og tidsbølgeformen, kan analytikere oppnå en svært sikker og detaljert diagnose av en maskins dynamiske oppførsel.

← Tilbake til hovedindeksen