ทำความเข้าใจเกี่ยวกับพล็อตวงโคจรของเพลาในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน
คำจำกัดความ: วงโคจรเพลาคืออะไร?
ก วงโคจรเพลา คือกราฟที่แสดงเส้นทางของจุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของเพลาที่กำลังหมุนในระหว่างการหมุนหนึ่งรอบหรือมากกว่า เป็นภาพสองมิติของการเคลื่อนที่ของเพลาภายในระยะห่างของตลับลูกปืน ราวกับว่าคุณกำลังมองที่ปลายเพลา เครื่องมือวินิจฉัยอันทรงพลังนี้สร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับแบบไม่สัมผัสคู่หนึ่ง หัววัดระยะใกล้ ติดตั้งห่างกัน 90 องศา (โดยทั่วไปในการกำหนดค่า XY) และวางแผนสัญญาณการเคลื่อนตัวพร้อมกันโดยเทียบเคียงกัน
เหตุใด Orbit Plot จึงมีประโยชน์มาก?
แม้ว่ารูปคลื่นเวลามาตรฐานหรือสเปกตรัม FFT จะแสดงการสั่นสะเทือนในทิศทางเดียว แต่กราฟวงโคจรจะรวมสองทิศทางเข้าด้วยกันเพื่อให้เห็นภาพการเคลื่อนที่แบบไดนามิกของเพลาได้อย่างสมบูรณ์ วิธีนี้ช่วยให้นักวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสามารถมองเห็นรูปร่างและทิศทางการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของเพลาได้ ซึ่งให้เบาะแสอันทรงคุณค่าสำหรับการวินิจฉัยข้อบกพร่องของเครื่องจักรที่หลากหลาย วงโคจรเป็นหัวใจสำคัญของการวิเคราะห์โรเตอร์ไดนามิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรความเร็วสูงที่สำคัญซึ่งติดตั้งตลับลูกปืนแบบฟิล์มของไหล เช่น กังหัน คอมเพรสเซอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่
วิธีการตีความรูปร่างวงโคจร
รูปร่าง ขนาด และทิศทางของวงโคจรเป็นตัวบ่งชี้โดยตรงถึงแรงที่กระทำต่อโรเตอร์ นักวิเคราะห์ผู้เชี่ยวชาญสามารถวินิจฉัยสภาพของเครื่องจักรได้ง่ายๆ เพียงดูจากรูปร่างของวงโคจร
วงโคจรแบบวงกลมหรือวงรี
วงโคจรแบบวงกลมหรือวงรีธรรมดาซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตลับลูกปืน มักบ่งชี้ถึงโรเตอร์ที่มีพฤติกรรมดีซึ่งควบคุมโดยความถี่เดียว ซึ่งส่วนใหญ่มักจะ ความไม่สมดุลวงโคจรจะเป็นวงกลมถ้าความแข็งของรองรับลูกปืนเท่ากันทั้งสองทิศทาง (ไอโซทรอปิก) และจะเป็นวงรีถ้าความแข็งต่างกันในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง (แอนไอโซทรอปิก) ซึ่งเป็นเรื่องปกติมาก
วงโคจรบิดเบี้ยว รูปเลข 8 หรือรูปกล้วย
เมื่อวงโคจรบิดเบี้ยวจากวงรีธรรมดา แสดงว่าความถี่หลายความถี่กำลังส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของเพลา
- ก โคจรแบบ “กล้วย” หรือรูปจันทร์เสี้ยว มักเกี่ยวข้องกับ การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องซึ่งมีทั้งความถี่ 1x และ 2x
- ก รูปทรงเลข 8 เป็นสัญลักษณ์คลาสสิกของส่วนประกอบความถี่ 2x ที่แข็งแกร่ง ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ตามตำราเรียน การจัดตำแหน่งเพลาที่ไม่ถูกต้องตัวเลข 8 ที่มีห่วงภายในมักบ่งบอกถึงอาการที่รุนแรงกว่าหรือการมีรอยขีดข่วน
วงโคจรที่มีมุมหักงอหรือมุมแหลม
การเปลี่ยนแปลงทิศทางที่คมชัด จุดแบน หรือ "จุดหักเห" ในวงโคจรเป็นหลักฐานที่ชัดเจนของ การเสียดสีระหว่างโรเตอร์กับสเตเตอร์สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการเคลื่อนไหวของเพลาถูกจำกัด เนื่องจากต้องสัมผัสชั่วขณะกับส่วนประกอบที่อยู่นิ่ง เช่น ตลับลูกปืน ซีล หรือตัวเรือนเครื่องจักร
วงโคจรที่มีความไม่สม่ำเสมอสูง
วงโคจรที่ไม่แน่นอน ไม่เสถียร หรือดูเหมือนว่าจะเต็มไปด้วย "สัญญาณรบกวน" อาจเป็นสัญญาณของความหลวมทางกลไกอย่างรุนแรง ความไม่เสถียรที่เกิดจากของไหล (เช่น กระแสน้ำวนหรือแส้ของน้ำมัน) หรือสภาวะการไหลที่ปั่นป่วนในปั๊มหรือคอมเพรสเซอร์
ทิศทางการเคลื่อนที่: ไปข้างหน้าหรือถอยหลัง
ทิศทางในการติดตามวงโคจรเทียบกับทิศทางการหมุนของเพลาก็เป็นปัจจัยการวินิจฉัยที่สำคัญเช่นกัน
- การเคลื่อนตัวไปข้างหน้า: วงโคจรจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับการหมุนของเพลา ซึ่งเป็นพฤติกรรมปกติของแรงต่างๆ เช่น ความไม่สมดุล
- การกลับตัวของการเคลื่อนไหว: วงโคจรมีทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของเพลา ถือเป็นภาวะผิดปกติและอาจเป็นสัญญาณบ่งชี้ถึงรอยแตกร้าวของเพลา การเสียดสีอย่างรุนแรง หรือความไม่เสถียรที่เกิดจากของเหลวบางชนิด
แผนภาพวงโคจรแสดงให้เห็นอะไร
โดยสรุป พล็อตวงโคจรเพียงอันเดียวให้ข้อมูลมากมาย:
- แอมพลิจูดรวมของการสั่นของเพลา
- ทิศทางการเคลื่อนตัว
- ตำแหน่งเฉลี่ยของเพลาภายในระยะห่างของตลับลูกปืน
– รูปร่างการเคลื่อนที่ของเพลา ซึ่งช่วยระบุประเภทของความผิดพลาด
การวิเคราะห์วงโคจรร่วมกับสเปกตรัม FFT และรูปคลื่นเวลา ช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถวินิจฉัยพฤติกรรมไดนามิกของเครื่องจักรได้อย่างมั่นใจและมีรายละเอียดสูง