Înțelegerea graficului orbitei arborelui în analiza vibrațiilor

Definiție: Ce este o orbită a arborelui?

A orbita arborelui este un grafic care arată traiectoria centrului geometric al unui arbore în rotație în timpul uneia sau mai multor rotații. Este o vedere bidimensională a mișcării arborelui în cadrul jocului lagărului său, ca și cum ați privi capătul arborelui. Acest instrument puternic de diagnosticare este creat prin utilizarea unei perechi de senzori fără contact sonde de proximitate montate la 90 de grade unul de celălalt (de obicei într-o configurație XY) și reprezentând grafic semnalele lor simultane de deplasare unul față de celălalt.

De ce este graficul orbitei atât de util?

În timp ce o formă de undă standard în timp sau un spectru FFT prezintă vibrațiile într-o singură direcție, graficul orbitei combină două direcții pentru a oferi o imagine completă a mișcării dinamice a arborelui. Acest lucru permite analiștilor de vibrații să vizualizeze forma și direcția reală a mișcării arborelui, ceea ce oferă indicii neprețuite pentru diagnosticarea unei game largi de defecțiuni ale mașinilor. Orbita este o piatră de temelie a analizei rotodinamice, în special pentru mașinile critice de mare viteză, echipate cu rulmenți cu peliculă fluidă, cum ar fi turbinele, compresoarele și generatoarele mari.

Cum să interpretezi formele orbitelor

Forma, dimensiunea și orientarea orbitei sunt indicatori direcți ai forțelor care acționează asupra rotorului. Un analist priceput poate diagnostica starea unei mașini pur și simplu uitându-se la forma orbitei.

Orbită circulară sau eliptică

O orbită circulară sau eliptică simplă, centrată în rulment, indică de obicei un rotor cu comportament bun, dominat de o singură frecvență, cel mai adesea dezechilibraOrbita va fi circulară dacă rigiditatea reazemei este aceeași în ambele direcții (izotropă) și eliptică dacă rigiditatea este diferită în direcțiile orizontală și verticală (anizotropă), ceea ce este foarte frecvent.

Orbită distorsionată, în formă de 8 sau în formă de banană

Când orbita este distorsionată de o simplă elipsă, aceasta indică faptul că mai multe frecvențe influențează mișcarea arborelui.

• A orbită în formă de „banană” sau semilună este adesea asociat cu nealiniere, unde sunt prezente atât frecvențe 1x, cât și 2x.
• A formă de 8 este un semn clasic al unei componente de frecvență puternice de 2x, care este un indicator de manual al nealinierea arboreluiO formă în formă de 8 cu o buclă internă sugerează adesea o afecțiune mai severă sau prezența unei frecări.

Orbite cu îndoituri sau colțuri ascuțite

Schimbările bruște de direcție, aplatizările sau „îndoiturile” de pe orbită sunt dovezi puternice ale unei frecarea dintre rotor și statorAceasta indică faptul că mișcarea arborelui este constrânsă deoarece acesta intră în contact momentan cu o componentă staționară, cum ar fi un rulment, o etanșare sau carcasa mașinii.

Orbite foarte neregulate

O orbită neregulată, instabilă sau care pare a fi plină de „zgomot” poate fi un semn de slăbire mecanică severă, instabilitate indusă de fluid (cum ar fi vârtejul sau biciul uleiului) sau condiții de curgere turbulentă într-o pompă sau compresor.

Direcția precesiei: Înainte vs. Înapoi

Direcția în care este trasată orbita în raport cu direcția de rotație a arborelui este, de asemenea, un factor cheie de diagnostic.

• Precesie înainte: Orbita se desfășoară în aceeași direcție ca și rotația arborelui. Acesta este comportamentul normal pentru forțe precum dezechilibrul.
• Precesie inversă: Orbita se îndreaptă în direcția opusă rotației arborelui. Aceasta este o condiție anormală și poate indica o fisură a arborelui, o frecare severă sau anumite tipuri de instabilitate indusă de fluid.

Ce arată un grafic orbital

În concluzie, o singură diagramă a orbitei oferă o multitudine de informații:

• Amplitudinea generală a vibrației arborelui.

– Forma mișcării arborelui, care ajută la identificarea tipului de defect.

• Direcția precesiei.
• Poziția medie a arborelui în jocul rulmentului.

Prin analizarea orbitei împreună cu spectrul FFT și forma de undă temporală, analiștii pot obține un diagnostic extrem de sigur și detaliat al comportamentului dinamic al unei mașini.

← Înapoi la indexul principal