Разумевање неусклађености вратила код ротирајућих машина

Дефиниција: Шта је неусклађеност?

Неусклађеност вратила је стање у којем централне линије ротације два или више спојених вратила нису колинеарне када машина ради под нормалним радним условима. Заједно са неуравнотеженошћу, то је један од најчешћих узрока превременог квара машина, што доводи до повећаних вибрација, оштећења лежајева и заптивача и прекомерне потрошње енергије. Циљ прецизног поравнања је да се централне линије вратила доведу у што ближе поравнање унутар одређених толеранција.

Врсте неусклађености

Неусклађеност се категорише у два основна типа, иако је у већини случајева у стварном свету присутна комбинација оба.

1. Паралелно неусклађење (или померање)

Паралелно неусклађење се јавља када су две централне линије вратила паралелне једна другој, али су померене за одређено растојање. Ово се може визуализовати као што је једно вратило више или ниже (вертикално померање) или даље на једну страну (хоризонтално померање) од другог.

2. Угаоно неусклађење

Угаоно неусклађеност се јавља када су два вратила под углом једно у односу на друго. Њихове средишње линије се секу у тачки спајања, али нису у истој линији. Ово ствара „размак“ на споју који је шири на једној страни него на другој.

3. Комбиновано неусклађење

Ово је најчешћи сценарио, где вратила истовремено пате од паралелног и угаоног неусклађености.

Вибрациони потпис неусклађености

Неусклађеност генерише веома јасан вибрациони потпис који се може идентификовати у FFT спектру:

• Примарни индикатор (2x): Најчешћи и класични знак неусклађености је врх вибрације високе амплитуде тачно на 2 пута већа брзина ротације (2. ред)То је зато што силе изазване неусклађеношћу подвргавају вратила и спојницу два циклуса савијања по обртају.
• Високе аксијалне вибрације: Неусклађеност често изазива јаке вибрације у аксијални смер (паралелно са вратилом). Висок 2x врх у аксијалном смеру је веома јак показатељ неусклађености.
• Остали хармоници (1x, 3x, 4x): Иако је 2x примарни индикатор, неусклађеност такође може побудити фреквенцију брзине рада од 1x. Озбиљна неусклађеност, посебно паралелни помак, такође може генерисати више хармонике попут 3x и 4x.
• Фреквенције специфичне за спрезање: Неке врсте спојница, када су истрошене или оптерећене због неусклађености, могу генерисати вибрације на својим карактеристичним фреквенцијама.

Спектар вибрација који показује 2x врх који је 50% или више од 1x врха, посебно када је праћен високом аксијалном вибрацијом, је уџбенички пример неусклађености.

Уобичајени узроци неусклађености

Неусклађеност може бити присутна од почетне инсталације или се развити током времена.

• Неправилна инсталација: Најчешћи узрок је недостатак прецизног поравнања током почетног подешавања машине.
• Термални раст: Како се машине загревају са собне температуре на радну температуру, њихове компоненте се шире. Мотор може да порасте, или кућиште пумпе може да се прошири, извлачећи вратила из поравнања. Прецизно поравнање мора да узме у обзир ово термално повећање.
• Напрезање цеви: Силе из неправилно ослоњених улазних или излазних цеви могу да избаце пумпу или компресор из поравнања са погоном. Ово је веома чест проблем у процесним индустријама.
• Проблеми са фондацијом: Слаб или напукао темељ, или лабави анкерни вијци, могу дозволити да се машина временом помери.
• Меко стопало: Стање у којем једна од ножица машине не лежи равно на основној плочи, што доводи до увијања или деформације оквира машине када се причврсти вијцима.

Зашто је исправљање неусклађености кључно

Неправилно подешавање машине има озбиљне последице:

• Квар лежаја и заптивача: Висока циклична оптерећења која се намећу вратилима преносе се директно на лежајеве и заптивке, што доводи до њиховог превременог отказа.
• Квар спојнице: Спојнице су дизајниране да поднесу малу количину неусклађености, али прекомерна неусклађеност ће довести до њиховог хабања и брзог отказа.
• Замор вратила: Понављано савијање вратила може довести до пукотина услед замора и евентуалног квара вратила.
• Повећана потрошња енергије: Значајна енергија се троши у облику топлоте и вибрација уместо да се обавља користан рад.

Прецизно поравнање, коришћењем алата попут индикатора са бројчаником или ласерских система за поравнање, је камен темељац сваког ефикасног програма поузданости и одржавања.

← Назад на главни индекс