Pochopenie uvoľnenia podstavca
Definícia: Čo je to uvoľnenie podstavca?
Voľnosť podstavca je mechanický stav, pri ktorom ložiskový podstavec je nedostatočne pripevnený k základovej doske alebo základu, čo umožňuje neúmyselný pohyb alebo kývanie pri dynamickom zaťažení. Toto uvoľnenie môže byť spôsobené uvoľnenými kotviacimi skrutkami, prasknutými podstavcami, poškodenou zálievkou alebo degradovaným základovým betónom. Uvoľnenie podstavca je typ štrukturálneho uvoľnenia, ktoré vytvára charakteristické vibrácie s vysokou amplitúdou vibrácie s viacerými harmonické a nevyspytateľné, nelineárne správanie.
Táto podmienka je obzvlášť problematická, pretože nielenže spôsobuje nadmerné vibrácie, ale tiež bráni účinnému vyvažovanie a znemožňuje udržiavanie presného zarovnania. Pred úspešným vykonaním ďalších opatrení na zníženie vibrácií je potrebné opraviť uvoľnenie podstavca.
Príčiny uvoľnenia podstavca
1. Uvoľnené kotviace skrutky
Najčastejšia príčina:
- Mechanizmus: Kotviace skrutky spájajúce podstavec so základovou doskou strácajú napätie
- Dôvody: Nesprávny počiatočný krútiaci moment, natiahnutie/uvoľnenie skrutky, uvoľnenie spôsobené vibráciami, korózia
- Detekcia: Vizuálna kontrola, kontrola krútiaceho momentu, meranie predĺženia skrutiek
- Postup: Zhoršuje sa časom, pretože sa zvyšujú vibrácie a skrutky sa uvoľňujú
2. Zhoršená alebo chýbajúca škárovacia hmota
- Funkcia zálievkovej hmoty: Vypĺňa medzery medzi základňou podstavca a základom, rozkladá zaťaženie
- Zhoršenie: Škárovacia hmota časom praská, drobí sa alebo sa vymýva
- Výsledok: Podstavec stojí nerovnomerne, môže sa kývať alebo posúvať
- Bežné v: Staršie inštalácie, prostredie s vysokými vibráciami, vystavenie vode
3. Prasknuté podstavce
- Únavové trhliny spôsobené vibračnými napätiami
- Praskanie od korózie v dôsledku napätia
- Výrobné chyby (chyby odlievania)
- Udalosti preťaženia
- Trhlina umožňuje nadmerné ohýbanie alebo oddeľovanie podstavca
4. Zhoršenie stavu základov
- Odlupovanie alebo praskanie betónu
- Otvory pre kotviace skrutky sa zväčšujú v dôsledku pohybu
- Sadanie alebo poklesnutie
- Poškodenie mrazom a topením
5. Nesprávna inštalácia
- Nedostatočný krútiaci moment skrutiek počas inštalácie
- Medzery ponechané pod nohami podstavca (stav s mäkkými nohami)
- Nedostatočné pokrytie alebo hrúbka škárovacej hmoty
- Nesprávna veľkosť alebo trieda skrutky
Vibračný podpis
Charakteristické znaky
Voľnosť podstavca vytvára charakteristické vibračné vzorce:
- Viaceré harmonické: Silné 1×, 2×, 3×, 4× komponenty (na rozdiel od nevyváženosti, ktorá je primárne 1×)
- Vysoká celková úroveň: Amplitúda vibrácií je neúmerne vysoká pre zdanlivé pôsobenie sily
- Nepravidelné správanie: Amplitúda a fáza sa medzi meraniami nepredvídateľne menia
- Nelineárna odozva: Vibrácie sa nemenia lineárne so zmenami rýchlosti alebo zaťaženia
- Smerové rozdiely: V jednom smere (vertikálnom vs. horizontálnom) môže byť oveľa horšie.
Spektrum charakteristiky
- Početné harmonické rýchlosti jazdy (1×, 2×, 3×, 4×, 5× alebo viac)
- Môžu sa objaviť subsynchrónne komponenty
- Zvýšená hladina šumu v širokopásmovom pripojení
- Spektrum nestabilné – medzi meraniami sa výrazne mení
Funkcie časového priebehu
- Orezanie alebo sploštenie na vrcholoch (nárazy na dorazy)
- Nepravidelný, nesínusový priebeh
- Skrátené vrcholy naznačujúce tvrdé nárazy
- Vzory rytmov z viacerých frekvenčných zložiek
Metódy detekcie
Vibračné testovanie
- Harmonická analýza: Prítomnosť viacerých silných harmonických podozrivých z hľadiska uvoľnenia
- Testovanie koherencie: Nízka koherencia medzi opakovanými meraniami
- Smerové porovnanie: Veľké rozdiely medzi horizontálnou a vertikálnou rovinou často naznačujú štrukturálne problémy
- Reakcia na vyvažovanie: Voľnosť bráni účinnému vyváženiu
Fyzická kontrola
Test klepnutím
- Udierajte kladivom na podstavec a zároveň počúvajte a hľadajte hrkotanie
- Uvoľnený podstavec namiesto pevného zvonenia vytvára tupý úder
- Môže cítiť pohyb pri náraze
- Jednoduchý, ale účinný terénny test
Vizuálna kontrola
- Hľadajte medzery pod nohami podstavca
- Skontrolujte praskliny v podstavci alebo škárovacej hmote
- Sledujte stav skrutiek (hrdza, predĺženie, zlomené skrutky)
- Hľadajte svedecké stopy naznačujúce pohyb
- Skontrolujte koróziu, chýbajúcu maltu alebo poškodenie základov
Overenie uťahovacieho momentu skrutiek
- Na kontrolu všetkých kotevných skrutiek použite momentový kľúč
- Porovnajte skutočné hodnoty krútiaceho momentu so špecifikovanými
- Utiahnite uvoľnené skrutky a znova skontrolujte vibrácie.
- Vymeňte poškodené alebo skorodované skrutky
Diagnostické testy
- Aplikácia zaťaženia: Použite silu na podstavec, pozorujte priehyb
- Skúška hojdaním: Pokus o ručné hojdanie podstavca
- Indikátor číselníka: Meranie pohybu pri prevádzkovom zaťažení
- Ultrazvukové napätie skrutiek: Zmerajte skutočné predpätie skrutky
Korekčné postupy
Okamžité opravy
- Utiahnite kotviace skrutky: Utiahnite podľa špecifikácie, použite správne poradie
- Pridajte chýbajúce podložky: Vyplňte medzery pod nohami podstavca
- Overiť vylepšenie: Po korekcii znova skontrolujte vibrácie
Kompletná oprava
- Úplne odstráňte starú poškodenú škárovaciu hmotu
- Vyčistite a pripravte povrchy
- Presne vyrovnajte a podložte podstavec
- Nainštalujte a správne utiahnite kotviace skrutky
- Nalejte novú zálievku a uistite sa, že je úplne vyplnená
- Pred použitím nechajte dostatočný čas na vytvrdnutie
- Overte konečné zarovnanie a vibrácie
Oprava konštrukcie
Pre prasknuté alebo poškodené podstavce:
- Oprava trhlín zvarením (ak je materiál vhodný a sú známe napätia)
- Výstuž pomocou klinov alebo výstuh
- Kompletná výmena podstavca, ak je vážne poškodený
- Oprava alebo výmena základov, ak je betón poškodený
Prevencia
Počas inštalácie
- Správne postupy injektovania s kvalitnými materiálmi
- Dostatočná veľkosť a množstvo kotevných skrutiek
- Správna špecifikácia a použitie krútiaceho momentu
- Jemná korekcia chodidla pred finálnou korekciou
- Kontrola kvality
Počas prevádzky
- Pravidelné overovanie uťahovacieho momentu skrutiek (ročne alebo podľa plánu)
- Monitorovanie vibrácií na detekciu vznikajúceho uvoľnenia
- Kontroly zarovnania na zistenie posunov podstavca
- Vizuálne kontroly počas výpadkov
Vzťah k iným problémom
- vs. Mäkká noha: Mäkká pätka je nerovnosť pred utiahnutím skrutky; uvoľnenie podstavca je nedostatočné napnutie skrutky po utiahnutí.
- Zabraňuje vyvažovaniu: Nedá sa úspešne vyvážiť s uvoľnenými podstavcami
- Zarovnanie nie je možné: Presné zarovnanie nemá zmysel, ak sa podstavec môže posúvať
- Urýchľuje ďalšie problémy: Nadmerné vibrácie z uvoľnenia urýchľujú opotrebovanie a únavu ložísk
Uvoľnenie podstavca je štrukturálny problém, ktorý je potrebné opraviť ako predpoklad účinnej kontroly vibrácií. Jeho charakteristický viacnásobný harmonický podpis a nelineárne správanie ho umožňujú ľahko identifikovať a korekcia správnym utiahnutím skrutiek a opravou konštrukcie je zvyčajne jednoduchá, čo okamžite zlepšuje celkové vibrácie a spoľahlivosť stroja.