Разумевање механичке лабавости код ротирајућих машина
Дефиниција: Шта је механичка лабавост?
Механичка лабавост је стање у којем компоненте у ротирајућим машинама имају прекомерне зазоре, неадекватно причвршћивање, истрошене спојеве или структурно оштећење које омогућава ненамерно релативно кретање између делова који би требало да буду чврсто повезани. Ово ствара нелинеарне... вибрација понашање које карактерише вишеструко хармоници брзине трчања, неправилних варијација амплитуде и разлика у правцу вибрација које не прате нормалне обрасце.
Лабавост је чест проблем са машинама који не само да директно узрокује прекомерне вибрације, већ и спречава ефикасну дијагнозу и исправљање других проблема као што су неравнотежа или неусклађеност. Мора се идентификовати и исправити пре него што други напори за смањење вибрација могу бити успешни.
Врсте механичке лабавости
Тип А: Ротациона лабавост (лабавост лежаја)
Прекомерни зазор између лежаја и вратила или кућишта:
- Лежај-вртило: Истрошена површина вратила, неадекватно интерферентно прилегање, оштећен отвор лежаја
- Лежај-кућиште: Истрошен отвор кућишта, лабав поклопац лежаја, недовољно притискање
- Унутрашњи лежај: Прекомерно зазор лежаја од хабања
- Симптом: 1×, 2×, 3× хармоници; виши у радијалним правцима
Тип Б: Структурна лабавост (постоље/темељ)
Неадекватно причвршћивање неротирајућих компоненти:
- Лабави постоља: Анкерни вијци нису затегнути, фуга је оштећена
- Монтажа на лабаву основу: Вијци за причвршћивање опреме лабави или недостају
- Напукао оквир или темељ: Структурна оштећења која омогућавају кретање
- Симптом: Вишеструки хармоници (често до 5× или више); неправилан, нелинеаран одзив
Тип C: Лабавост компоненте
Лабаво склопљене компоненте:
- Лабави импелери: Ротор је лабав на вратилу, кључ је истрошен или недостаје
- Лабаве спојнице: Главчине спојнице лабаве на вратилима
- Лабави ременице/зупчаници: Погонске компоненте лабаве на вратилу
- Лабави поклопци/заштитници: Звецкање лимених панела
- Симптом: Хармоници и субхармоници; могуће 1/2×, 1/3× компоненте
Вибрациони потпис
Фреквентне карактеристике
Лабавост производи карактеристичне фреквентне обрасце:
- Вишеструки хармоници: Јако 1×, 2×, 3×, 4× и више (за разлику од неуравнотежености која је првенствено 1×)
- Субхармоници: Може доћи до 1/2×, 1/3× компоненти (лабавост типа C)
- Нехармонијски садржај: Врхунци на нецелобројним умножцима брзине трчања
- Повишени праг буке: Повећање широкопојасног интернета услед случајних утицаја
Понашање амплитуде
- Висок укупни ниво: Укупне вибрације несразмерне покретачким силама
- Нелинеарно: Вибрација се не повећава предвидљиво са брзином или оптерећењем
- Неправилно: Амплитуда значајно варира између мерења
- Разлике у смеру кретања: Може бити 2-5 пута веће у једном правцу него у нормалном правцу
Фазне карактеристике
- Нестабилно Фаза: Фазни угао се неправилно мења између мерења
- Велико фазно расејање: Варијација ±30-90° при истој брзини
- Балансирање пораза: Непредвидива фаза чини балансне прорачуне непоузданим
Карактеристике временског таласног облика
- Неправилан, несинусоидни таласни облик
- Скраћени или одсечени врхови (утицаји на ограничења)
- Случајни импулсивни догађаји
- Губитак периодичне структуре
Уобичајене локације и узроци
Везано са лежајевима
- Истрошене површине вратила које дозвољавају клаћење лежаја
- Истрошени или оштећени отвори кућишта лежаја
- Неадекватно интерферентно налегање (погрешан избор толеранције)
- Вијци поклопца лежаја лабави или недовољно затегнути
- Раздвојена кућишта лежајева са истрошеним површинама за спајање
Темељ и монтажа
- Лабави анкерни вијци (најчешћа структурна лабавост)
- Покварена или недостајућа фуга испод постоља
- Напукли бетонски темељи
- Лабави вијци за причвршћивање опреме на основну плочу
- Оштећени или издужени отвори за вијке
Ротирајуће компоненте
- Вентилатор или импелер лабаво причвршћени на вратилу (истрошен кључ, лабави завртњи)
- Главчине спојнице са недовољним интерферентним налегањем
- Вијци за подешавање ременице су лабави или недостају
- Компоненте ротора лабаве на вратилу
Структурни
- Напукли оквири или кућишта машина
- Заморне пукотине у завареним спојевима
- Лабави структурни вијци
- Погоршано лепљење или лепкови
Методе детекције
Анализа вибрација
- FFT анализа: Потражите више хармоника (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+)
- Тестирање кохерентности: Ниска кохерентност између мерења указује на нелинеарно понашање
- Упоређивање усмеравања: Велике разлике између хоризонталне и вертикалне
- Реакција на спољашње побуђивање: Машина за точење, посматрајте необичан одговор
Физички преглед
Визуелни преглед
- Потражите празнине, пукотине, корозију, оштећења
- Проверите трагове који указују на кретање
- Посматрајте обрасце трошења боје на спојевима
- Потражите металне опиљке које указују на нагризање
Тестирање додиром
- Ударите чекићем сумњиве лабаве компоненте
- Ослушкујте звецкање или тупе звуке уместо чврстог звоњаве
- Осетите прекомерно кретање или вибрације
- Упоредите са познато добрим компонентама
Провера обртног момента
- Проверите све вијке момент кључем
- Проверите у односу на спецификације
- Потражите поломљене, оштећене или кородиране причвршћиваче
- Проверите да ли има огољених нити
Тестирање потискивања/повлачења
- Применити силу на сумњиве компоненте
- Обратите пажњу на кретање које не би требало да се дешава
- Користите индикаторе бројчаника да бисте квантификовали игру
- Упоредите са новим или правилно осигураним компонентама
Поступци корекције
За лабавост лежаја
- Замена лежаја: Ако се сам лежај истроши
- Поправка вратила: Надоградите истрошено вратило хромирањем или заваривањем, обрадите га на жељену величину
- Поправка стамбеног простора: Кућиште машине на већу величину, користите већи лежај; или наношење металног прскања/заваривања
- Побољшајте прилагођавање: Користите одговарајуће интерферентне спојеве према спецификацијама произвођача
- Поклопци лежајева: Затегните или замените ако је истрошено
За структурну лабавост
- Затегните све причвршћиваче: Затегните према спецификацији користећи одговарајући образац
- Замените оштећене вијке: Уградите нове вијке одговарајуће класе и величине
- Поправка фондације: Уклоните стару фугу, очистите површине, сипајте нову фугу
- Пукотине у завареним спојевима: Поправите пукотине у оквирима или постољима ако је потребно
- Додај појачање: Уметци или учвршћивачи за слабе структуре
За лабавост компоненти
- Поново затегните завртње за подешавање одговарајућим обртним моментом и осигурачем навоја
- Замените истрошене кључеве и жлебове за кључеве
- Користите одговарајућа интерферентна налегања за компоненте са пресовањем
- Компоненте клина или кључа које су се више пута олабавиле
- Замените оштећене компоненте
Стратегије превенције
Фаза пројектовања
- Наведите одговарајуће величине и количине причвршћивача
- Пројектовање одговарајућих интерференцијских налегања
- Обезбедите одговарајућу структурну чврстоћу
- Избегавајте концентрације напрезања које доводе до пуцања
- Наведите одговарајуће класе и материјале за причвршћивање
Фаза инсталације
- Користите калибриране обртне кључеве
- Пратите одговарајуће редоследе затезања
- Користите средства за осигуравање навоја где је то потребно
- Уверите се да су површине чисте и равне пре монтаже
- Проверите да ли одговара спецификацијама
- Вршите инспекције контроле квалитета
Фаза одржавања
- Периодична верификација обртног момента (годишње или према распореду праћења вибрација)
- Тренд вибрација за откривање развоја лабавости
- Визуелни прегледи током прекида
- По потреби поново затегните
- Одмах се позабавите вибрацијама пре него што изазову лабавост
Дијагностички изазови
Маскирање других проблема
- Лабавост може маскирати или имитирати друге недостатке
- Спречава прецизно балансирање због нелинеарног одзива
- Произвођачи поравнање тешко или немогуће
- Може генерисати вибрационе обрасце сличне пукотинама или дефектима лежајева
Прогресивна природа
- Опуштеност често почиње мало и прогресивно се погоршава
- Вибрација од лабавости узрокује још већу лабавост (позитивна повратна спрега)
- Може прећи из благе у тешку фазу за неколико недеља ако се не коригује
- На крају узрокује секундарна оштећења лежајева, вратила, темеља
Однос према другим грешкама
Лабавост наспрам неравнотеже
| Карактеристика | Неравнотежа | Опуштеност |
|---|---|---|
| Примарна фреквенција | само 1× | 1×, 2×, 3×, 4×+ хармоници |
| Фазна стабилност | Доследно, понављајуће | Неправилне промене између мерења |
| Линеарност | Вибрација ∝ брзина² | Нелинеарно, непредвидиво |
| Одговор на балансирање | Смањене вибрације | Минимално или никакво побољшање |
| Усмерни образац | Слично хоризонтално/вертикално | Често много више у једном правцу |
Лабавост наспрам неусклађености
- Неусклађеност: Првенствено 2× са неким 1×, стабилна фаза
- Лабавост: Вишеструки хармоници (1× до 5×+), нестабилна фаза
- Комбинација: Неусклађеност може проузроковати лабавост, а лабавост погоршава ефекте неусклађености
Утицај на перформансе машине
Директни ефекти
- Висока вибрација: Прекомерни нивои изазивају нелагодност и безбедносне проблеме
- Бука: Звуци звецкања, лупања или куцања
- Смањена прецизност: Грешке у позиционирању вратила
- Убрзано хабање: Ударно оптерећење оштећује компоненте
Секундарна штета
- Оштећење лежаја: Ударна оптерећења и неусклађеност услед лабавости оштећују лежајеве
- Напрезање вратила: Микрокретање код лабавих приањања изазива корозију услед трења
- Квар причвршћивача: Вијци се могу заморити и поломити од наизменичних оптерећења
- Ширење пукотина: Вибрација шири постојеће пукотине
- Погоршање темеља: Континуиране вибрације оштећују бетон и фугу
Оперативни проблеми
- Спречава ефикасно балансирање
- Онемогућава одржавање поравнања
- Дијагностичка конфузија која маскира друге проблеме
- Смањена поузданост опреме
Пример случаја
Ситуација: Велики вентилатор са индукованим промајом, 1200 обртаја у минути, прекомерне вибрације
- Почетни симптоми: 8 mm/s укупне вибрације (граница аларма 4,5 mm/s)
- Спектар: Јаке 1×, 2×, 3×, 4× компоненте
- Покушаји балансирања: Три покушаја, без побољшања, фаза неправилна
- Истрага: Физичким прегледом је откривено да су четири од осам анкерних вијака лабава
- Исправка: Сви анкерни вијци су поново затегнути на спецификацију од 400 N·m
- Резултат: Вибрација је одмах пала на 1,8 мм/с
- Праћење: Једно балансирање је смањило вибрације на 0,8 мм/с (сада је систем био линеаран)
- Лекција: Увек проверите да ли је лабаво пре балансирања
Најбоље праксе
Дијагностичка контролна листа
Приликом испитивања проблема са вибрацијама, увек проверите да ли има лабавости:
- Анализирајте спектар за вишеструке хармонике
- Проверите поновљивост фазе
- Извршите тестове додиривањем на сумњивим компонентама
- Проверите све обртне моменте вијака
- Проверите да ли има пукотина, хабања, погоршања
- Прво исправите лабавост пре других дијагностика или корекција
Протокол одржавања
- Укључите провере обртног момента вијака у распореде одржавања
- Документујте основне вредности обртног момента
- Тренд опуштања обртног момента током времена
- Користите средства за осигуравање навоја на критичним причвршћивачима
- Замените уместо вишекратног затезања ако се опуштање понови
Механичка лабавост је чест, али често занемарен узрок вибрација машина. Њена карактеристична вишеструка хармонијска потписиња, нелинеарно понашање и интерференција са другим дијагностичким и корективним мерама чине неопходним проверу и исправљање лабавости као први корак у сваком покушају решавања проблема са вибрацијама.
Categories:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 