Zrozumienie luzu cokołu
Definicja: Czym jest luz cokołu?
Luz cokołu jest stanem mechanicznym, w którym cokół łożyskowy jest niewłaściwie zamocowany do płyty fundamentowej lub fundamentu, co umożliwia niezamierzone ruchy lub kołysanie pod obciążeniami dynamicznymi. Luz ten może wynikać z luźnych śrub kotwiących, pękniętych cokołów, zniszczonej zaprawy lub zniszczonego betonu fundamentowego. Luz cokołów to rodzaj luzu konstrukcyjnego, który powoduje charakterystyczne odkształcenia o dużej amplitudzie. wibracja z wieloma harmonia i nieprzewidywalne, nieliniowe zachowanie.
Stan ten jest szczególnie problematyczny, ponieważ nie tylko powoduje nadmierne wibracje, ale także uniemożliwia skuteczne równoważenie i uniemożliwia utrzymanie precyzyjnego ustawienia. Luz podstawy musi zostać skorygowany, zanim inne metody redukcji drgań będą skuteczne.
Przyczyny luzu cokołu
1. Luźne śruby kotwiące
Najczęstsza przyczyna:
- Mechanizm: Śruby kotwiące łączące cokół z płytą podstawy tracą naprężenie
- Powody: Niewłaściwy początkowy moment dokręcania, rozciąganie/rozluźnianie śrub, luzowanie wywołane wibracjami, korozja
- Wykrywanie: Kontrola wizualna, kontrola momentu obrotowego, pomiar wydłużenia śruby
- Postęp: Z czasem pogarsza się wraz ze wzrostem wibracji i luzowaniem się śrub
2. Zniszczona lub brakująca spoina
- Funkcja zaprawy: Wypełnia szczeliny między podstawą cokołu a fundamentem, rozprowadza obciążenia
- Pogorszenie: Zaprawa pęka, kruszy się lub wypłukuje z upływem czasu
- Wynik: Postument jest nierówno osadzony, może się kołysać lub przesuwać
- Częste w: Starsze instalacje, środowiska o dużym natężeniu drgań, narażenie na działanie wody
3. Pęknięte postumenty
- Pęknięcia zmęczeniowe spowodowane naprężeniami wibracyjnymi
- Pękanie korozyjne naprężeniowe
- Wady produkcyjne (wady odlewnicze)
- Wydarzenia przeciążeniowe
- Pęknięcie powoduje nadmierne wygięcie lub oddzielenie się podstawy
4. Pogorszenie stanu fundamentów
- Łuszczenie się lub pękanie betonu
- Otwory na śruby kotwiące powiększają się w wyniku ruchu
- Osiadanie lub zapadanie się
- Uszkodzenia spowodowane zamarzaniem i rozmrażaniem
5. Nieprawidłowa instalacja
- Niewystarczający moment dokręcania śrub podczas montażu
- Szczeliny pozostawione pod stopami cokołu (miękki stan stóp)
- Niewystarczające pokrycie lub grubość zaprawy
- Niewłaściwy rozmiar lub klasa śruby
Sygnatura wibracji
Cechy charakterystyczne
Luz podstawy powoduje charakterystyczne wzorce drgań:
- Wiele harmonicznych: Silne komponenty 1×, 2×, 3×, 4× (w przeciwieństwie do braku równowagi, który składa się głównie z 1×)
- Wysoki poziom ogólny: Amplituda drgań nieproporcjonalnie wysoka w stosunku do pozornego wymuszenia
- Nieregularne zachowanie: Amplituda i faza zmieniają się nieprzewidywalnie pomiędzy pomiarami
- Odpowiedź nieliniowa: Wibracje nie zmieniają się liniowo wraz ze zmianami prędkości lub obciążenia
- Różnice kierunkowe: Może być znacznie gorzej w jednym kierunku (pionowym vs. poziomym)
Charakterystyka widmowa
- Liczne harmoniczne prędkości biegu (1×, 2×, 3×, 4×, 5× lub więcej)
- Mogą pojawić się komponenty podsynchroniczne
- Podwyższony poziom szumu szerokopasmowego
- Niestabilne widmo – zmienia się znacząco pomiędzy pomiarami
Cechy przebiegu czasowego
- Przycinanie lub spłaszczanie na szczytach (uderzenia w ograniczniki)
- Nieregularny, niesinusoidalny kształt fali
- Ucięte szczyty wskazują na silne uderzenia
- Wzory uderzeń z wielu składowych częstotliwości
Metody wykrywania
Testowanie wibracji
- Analiza harmoniczna: Obecność wielu silnych harmonicznych, co budzi podejrzenie luzu
- Testowanie spójności: Niska spójność między powtarzanymi pomiarami
- Porównanie kierunkowe: Duże różnice między poziomem a pionem często wskazują na problemy strukturalne
- Odpowiedź na równoważenie: Luz uniemożliwia skuteczne wyważenie
Kontrola fizyczna
Test stuknięcia
- Uderzaj młotkiem w cokół, nasłuchując i sprawdzając, czy nie ma grzechotania.
- Luźny cokół wydaje głuchy odgłos zamiast solidnego dźwięku
- Można odczuć ruch pod wpływem uderzenia
- Prosty, ale skuteczny test terenowy
Kontrola wizualna
- Sprawdź, czy pod stopami cokołu nie ma szczelin
- Sprawdź, czy w cokole lub zaprawie nie ma pęknięć
- Sprawdź stan śrub (rdza, wydłużenie, złamane śruby)
- Poszukaj śladów wskazujących na ruch
- Sprawdź, czy nie ma korozji, braków w zaprawie, uszkodzeń fundamentów
Weryfikacja momentu dokręcania śrub
- Sprawdź wszystkie śruby kotwiące za pomocą klucza dynamometrycznego
- Porównaj rzeczywiste wartości momentu obrotowego z określonymi
- Dokręć ponownie poluzowane śruby i sprawdź ponownie wibracje
- Wymień uszkodzone lub skorodowane śruby
Testy diagnostyczne
- Załaduj aplikację: Przyłóż siłę do cokołu, obserwuj ugięcie
- Test kołysania: Próba ręcznego wstrząśnięcia cokołem
- Wskaźnik zegarowy: Pomiar ruchu pod obciążeniami roboczymi
- Naprężanie śrub ultradźwiękowe: Zmierz rzeczywiste napięcie wstępne śruby
Procedury korekcyjne
Natychmiastowe naprawy
- Dokręć śruby kotwiące: Dokręć zgodnie ze specyfikacją, użyj właściwej kolejności
- Dodaj brakujące podkładki: Wypełnij szczeliny pod stopami cokołu
- Sprawdź poprawę: Ponowna kontrola drgań po korekcie
Całkowita naprawa
- Całkowicie usuń starą, zniszczoną zaprawę
- Czyszczenie i przygotowywanie powierzchni
- Dokładnie wypoziomuj i podłóż podkładki pod cokół
- Zamontuj i dokręć śruby kotwiące z odpowiednim momentem obrotowym
- Wlać nową zaprawę, upewniając się, że jest całkowicie wypełniona
- Przed operacją należy odczekać odpowiedni czas utwardzania
- Sprawdź ostateczne ustawienie i wibracje
Naprawa konstrukcyjna
W przypadku pękniętych lub uszkodzonych cokołów:
- Naprawa pęknięć poprzez spawanie (jeśli materiał jest odpowiedni i znane są naprężenia)
- Wzmocnienie za pomocą klinów lub usztywnień
- Całkowita wymiana cokołu, jeśli jest poważnie uszkodzony
- Naprawa lub wymiana fundamentów w przypadku uszkodzenia betonu
Zapobieganie
Podczas instalacji
- Prawidłowe procedury fugowania przy użyciu materiałów wysokiej jakości
- Odpowiednie wymiary i ilość śrub kotwiących
- Prawidłowa specyfikacja momentu obrotowego i jego zastosowanie
- Korekta miękkiej stopy przed ostatecznym przykręceniem
- Kontrola jakości
Podczas operacji
- Okresowa weryfikacja momentu dokręcania śrub (corocznie lub zgodnie z harmonogramem)
- Monitorowanie drgań w celu wykrycia rozwijającego się luzu
- Kontrole wyrównania w celu wykrycia przesunięć cokołu
- Inspekcje wizualne podczas przerw w dostawie prądu
Związek z innymi problemami
- przeciwko. Miękka stopa: Miękka stopa to nierówność przed dokręceniem śruby; luźna podstawa to niewystarczające naprężenie śruby po dokręceniu
- Zapobiega równoważeniu: Nie można zachować równowagi przy luźnych postumentach
- Wyrównanie niemożliwe: Precyzyjne ustawienie nie ma znaczenia, jeśli cokół może się przesuwać
- Przyspiesza inne problemy: Nadmierne wibracje spowodowane luzem przyspieszają zużycie łożysk i zmęczenie
Luz podstawy to problem konstrukcyjny, który musi zostać skorygowany, aby zapewnić skuteczną kontrolę drgań. Jego charakterystyczny wieloharmoniczny charakter i nieliniowe zachowanie sprawiają, że jest on łatwy do zidentyfikowania, a korekta poprzez odpowiednie dokręcenie śrub i naprawę konstrukcji jest zazwyczaj prosta, co natychmiast poprawia ogólne drgania i niezawodność maszyny.