Pochopenie grafu obežnej dráhy hriadeľa vo vibračnej analýze

Definícia: Čo je to obežná dráha hriadeľa?

A obežná dráha hriadeľa je graf, ktorý zobrazuje dráhu geometrického stredu rotujúceho hriadeľa počas jednej alebo viacerých otáčok. Ide o dvojrozmerný pohľad na pohyb hriadeľa v jeho ložiskovej vôli, akoby ste sa pozerali na koniec hriadeľa. Tento výkonný diagnostický nástroj je vytvorený pomocou dvojice bezkontaktných snímačov... bezdotykové sondy umiestnené v uhle 90 stupňov od seba (zvyčajne v konfigurácii XY) a vykresľujúce ich súčasné signály posunutia oproti sebe.

Prečo je orbitálny graf taký užitočný?

Zatiaľ čo štandardný časový priebeh alebo FFT spektrum zobrazuje vibrácie v jednom smere, orbitálny graf kombinuje dva smery, aby poskytol kompletný obraz dynamického pohybu hriadeľa. To umožňuje analytikom vibrácií vizualizovať skutočný tvar a smer pohybu hriadeľa, čo poskytuje neoceniteľné vodítka pre diagnostiku širokej škály porúch strojov. Orbita je základným kameňom analýzy dynamiky rotora, najmä pre vysokorýchlostné, kritické stroje vybavené fluidnými ložiskami, ako sú turbíny, kompresory a veľké generátory.

Ako interpretovať tvary obežných dráh

Tvar, veľkosť a orientácia obežnej dráhy sú priamymi ukazovateľmi síl pôsobiacich na rotor. Zručný analytik dokáže diagnostikovať stav stroja jednoduchým pohľadom na tvar obežnej dráhy.

Kruhová alebo eliptická obežná dráha

Jednoduchá kruhová alebo eliptická dráha so stredom v ložisku zvyčajne naznačuje dobre fungujúci rotor, v ktorom dominuje jedna frekvencia, najčastejšie nevyváženosťObežná dráha bude kruhová, ak je tuhosť podpery ložiska rovnaká v oboch smeroch (izotropná), a eliptická, ak je tuhosť v horizontálnom a vertikálnom smere odlišná (anizotropná), čo je veľmi bežné.

Skreslená obežná dráha v tvare osmičky alebo banánu

Keď je obežná dráha zdeformovaná z jednoduchej elipsy, naznačuje to, že pohyb hriadeľa ovplyvňuje viacero frekvencií.

• A „banánová“ alebo polmesiacová obežná dráha je často spájaný s nesprávne zarovnanie, kde sú prítomné frekvencie 1x aj 2x.
• A tvar osmičky je klasickým znakom silnej 2x frekvenčnej zložky, čo je učebnicový ukazovateľ nesúososť hriadeľaOsmička s vnútornou slučkou často naznačuje závažnejší stav alebo prítomnosť odreniny.

Obežné dráhy so zalomeniami alebo ostrými rohmi

Prudké zmeny smeru, ploché miesta alebo „zalomenia“ na obežnej dráhe sú silným dôkazom trenie rotora o statorTo naznačuje, že pohyb hriadeľa je obmedzený, pretože sa na chvíľu dotýka stacionárnej súčiastky, ako je ložisko, tesnenie alebo kryt stroja.

Vysoko nepravidelné obežné dráhy

Nepravidelná, nestabilná alebo sa zdá byť naplnená „šumom“ obežnej dráhy môže byť znakom silného mechanického uvoľnenia, nestability vyvolanej kvapalinou (ako je vírenie alebo vibrácie oleja) alebo turbulentných podmienok prúdenia v čerpadle alebo kompresore.

Smer precesie: dopredu vs. dozadu

Smer, v ktorom je obežná dráha sledovaná vzhľadom na smer otáčania hriadeľa, je tiež kľúčovým diagnostickým faktorom.

• Dopredná precesia: Obežná dráha sleduje rovnaký smer ako rotácia hriadeľa. Toto je normálne správanie pre sily, ako je napríklad nevyváženosť.
• Reverzná precesia: Obežná dráha sa pohybuje v opačnom smere, ako je smer otáčania hriadeľa. Ide o abnormálny stav a môže byť indikátorom praskliny na hriadeli, silného trenia alebo určitých typov nestability spôsobenej kvapalinou.

Čo ukazuje graf obežnej dráhy

Stručne povedané, graf jednej obežnej dráhy poskytuje množstvo informácií:

• Celková amplitúda vibrácií hriadeľa.

– Tvar pohybu hriadeľa, ktorý pomáha identifikovať typ poruchy.

• Smer precesie.
• Priemerná poloha hriadeľa v rámci vôle ložiska.

Analýzou obežnej dráhy v spojení so spektrom FFT a časovým priebehom môžu analytici dosiahnuť vysoko spoľahlivú a podrobnú diagnózu dynamického správania stroja.

← Späť na hlavný index