Înțelegerea liniei centrale a arborelui în monitorizarea vibrațiilor

Definiție: Care este poziția liniei centrale a arborelui?

În contextul monitorizării utilajelor cu sonde de proximitate, cel/cea/cei/cele poziția liniei centrale a arborelui este poziția medie, sau în stare staționară, a centrului geometric al arborelui în cadrul jocului rulmentului său cu peliculă fluidă. În timp ce măsurătorile vibrațiilor (componenta alternativă a semnalului) descriu mișcarea dinamică rapidă a arborelui *în jurul* acestei poziții medii, măsurarea liniei centrale a arborelui (componenta continuă a semnalului) descrie *unde* se află această poziție medie. Urmărirea modificărilor acestei poziții continue în timp oferă informații esențiale despre sarcina rulmentului, alinierea și uzura pe termen lung.

Cum se măsoară poziția pe linia centrală a arborelui?

Poziția liniei centrale a arborelui este măsurată folosind ieșirea de tensiune continuă de la o pereche de sonde de proximitate XY (două sonde montate la 90 de grade una de cealaltă). Iată cum funcționează:

1. Tensiune de decalaj a sondei: Driverul fiecărei sonde de proximitate generează o tensiune continuă negativă, direct proporțională cu distanța dintre vârful sondei și suprafața axului. De exemplu, o calibrare obișnuită este de -200 mV/mil, ceea ce înseamnă că tensiunea devine mai negativă pe măsură ce axul se îndepărtează de sondă.
2. Aducerea la zero a poziției: Pentru a stabili o referință, tensiunile de întrerupere a conexiunilor continue sunt de obicei „reduse la zero” sau înregistrate atunci când arborele este în repaus în partea inferioară a rulmentului său.
3. Urmărirea poziției medii: Pe măsură ce mașina pornește și atinge viteza și temperatura de funcționare, arborele se ridică pe pelicula sa hidrodinamică de ulei. Sistemul de sonde de proximitate monitorizează continuu tensiunile medii de întrerupere a curentului continuu de la sondele X și Y.
4. Trasarea poziției: Prin reprezentarea grafică a tensiunilor continue X și Y una în raport cu cealaltă, sistemul de monitorizare poate afișa poziția medie a arborelui pe un grafic 2D care reprezintă jocul rulmentului.

Valoarea diagnostică a unei diagrame a liniei centrale a arborelui

A graficul liniei centrale a arborelui, care arată traiectoria poziției medii a arborelui pe măsură ce viteza sau sarcina mașinii se modifică, este un instrument puternic de diagnosticare pentru turbomașini.

1. Confirmarea funcționării normale a rulmentului

La pornire, un rotor sănătos într-un rulment cu peliculă fluidă se va ridica și se va deplasa orizontal pe măsură ce pana de ulei hidrodinamică se dezvoltă. Traiectoria pe care o urmează pe graficul liniei centrale ar trebui să fie uniformă și repetabilă de fiecare dată când mașina pornește. Acest grafic confirmă faptul că rulmenții generează ridicarea corectă și că rotorul este poziționat corect.

2. Diagnosticarea uzurii rulmenților

În timp, pe măsură ce un rulment se uzează, jocul arborelui se va așeza treptat din ce în ce mai jos. Prin suprapunerea poziției actuale a liniei centrale a arborelui cu poziția de acum un an, un analist poate vedea clar această tendință și poate prezice când va trebui înlocuit rulmentul, cu mult înainte ca acesta să înceapă să provoace vibrații puternice.

3. Detectarea modificărilor de aliniere sau sarcină

Poziția arborelui în rulmentul său este determinată de forțele care acționează asupra acestuia. Dacă alinierea unei mașini se modifică (de exemplu, din cauza creșterii termice sau a tensiunii în țevi), forțele asupra rulmenților se vor schimba, ceea ce, la rândul său, va determina deplasarea poziției axei centrale a arborelui. O modificare bruscă a poziției axei centrale în timpul funcționării în regim staționar este un indicator puternic al unei modificări semnificative a forțelor care acționează asupra rotorului și necesită o investigare imediată.

4. Identificarea instabilităților lagărelor

În anumite condiții, arborele poate să nu se stabilizeze într-o poziție stabilă și poate începe să facă precesie sau să se „biciuiască” în interiorul rulmentului. Această condiție, cunoscută sub numele de vârtej de ulei sau biciuire, este vizibilă ca o mișcare amplă, instabilă pe graficul liniei centrale.

Poziția liniei centrale vs. orbită

Este important să se facă distincția între cele două grafice derivate din sondele de proximitate:

• The Graficul liniei centrale a arborelui folosește Tensiune continuă pentru a afișa poziția *medie* a arborelui. Este utilizat pentru a analiza schimbările lente în timp (tendințe) sau în timpul pornirii/opririi.
• The Graficul orbitei arborelui folosește Tensiune alternativă pentru a arăta *mișcarea dinamică* a arborelui în jurul poziției sale medii pe linia centrală. Este utilizată pentru a diagnostica defecte specifice, cum ar fi dezechilibrul și nealinierea.

Împreună, aceste două grafice oferă o imagine completă și detaliată a stării și comportamentului rotorului în cadrul rulmenților săi.

← Înapoi la indexul principal