ทำความเข้าใจเกี่ยวกับฐานรองรับน้ำหนัก
คำจำกัดความ: Bearing Pedestal คืออะไร?
ก ฐานรองรับลูกปืน (เรียกอีกอย่างว่า ฐานรองรับตลับลูกปืน, มาตรฐานตลับลูกปืน หรือบล็อกหมอนตลับลูกปืน) คือองค์ประกอบโครงสร้างที่รองรับและจัดตำแหน่งตลับลูกปืน โดยยกตลับลูกปืนให้อยู่ในระดับความสูงที่ถูกต้อง และให้จุดยึดที่แข็งแรงและมั่นคง ฐานรองรับนี้เชื่อมต่อตัวเรือนตลับลูกปืนเข้ากับแผ่นฐานหรือฐานรากของเครื่องจักร โดยถ่ายโอนภาระคงที่จากน้ำหนักโรเตอร์และภาระแบบไดนามิกจาก การสั่นสะเทือน and ความไม่สมดุล กำลังสู่รากฐาน.
ฐานรองรับเป็นส่วนประกอบที่สำคัญใน ระบบลูกปืนโรเตอร์ เนื่องจากความแข็งและความสมบูรณ์ของโครงสร้างส่งผลโดยตรงต่อการจัดตำแหน่งของตลับลูกปืน, ความเร็ววิกฤต, การส่งผ่านแรงสั่นสะเทือน และความน่าเชื่อถือโดยรวมของเครื่องจักร ฐานที่อ่อนแอ หลวม หรือชำรุด เป็นสาเหตุที่พบบ่อยของปัญหาการสั่นสะเทือนและการจัดตำแหน่งของเครื่องจักร.
การก่อสร้างแบบทั่วไป
ส่วนประกอบ
- เสารองรับแนวตั้ง: ชิ้นส่วนโครงสร้างหลักที่ให้ความสูง
- ตลับลูกปืนยึดตัวเรือน: พื้นผิวด้านบนหรือแพลตฟอร์มที่มีสลักยึดตลับลูกปืน
- พื้นผิวติดตั้งฐาน: พื้นผิวด้านล่างยึดกับแผ่นฐานหรือฐานราก
- ซี่โครงเสริมความแข็งแรงหรือเสริมก้น: การเสริมโครงสร้างเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่ง
- รูโบลต์: สำหรับการยึดตลับลูกปืน (ด้านบน) และฐานรองกับฐาน (ด้านล่าง)
- คุณสมบัติการปรับแต่ง: ชิม สกรูแจ็ค หรือช่องปรับสำหรับการจัดตำแหน่ง
วัสดุ
- เหล็กหล่อ: ที่พบมากที่สุด การหน่วงดี ประหยัด
- เหล็ก (ผลิตหรือหล่อ): ความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นเพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกหนัก
- เหล็กเหนียว: ทนแรงกระแทกได้ดีกว่าเหล็กเทา
- คอนกรีต (อุปกรณ์ขนาดใหญ่): ฐานขนาดใหญ่สำหรับกังหันขนาดใหญ่
ความสำคัญของความแข็งของฐาน
ผลกระทบต่อพลวัตของระบบ
ความแข็งของฐานเป็นส่วนหนึ่งของความแข็งของระบบทั้งหมด:
- ฐานรองแบบนิ่มช่วยลดความแข็งของระบบโดยรวม
- ความแข็งที่ลดลงช่วยลด ความถี่ธรรมชาติ และความเร็วที่สำคัญ
- สามารถเคลื่อนความเร็วที่สำคัญเข้าสู่ช่วงการทำงานได้
- ส่งผลต่อการตอบสนองของแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนต่อความไม่สมดุล
ค่าความแข็งโดยทั่วไป
- ฐานแข็ง: > 100,000 N/mm การโก่งตัวน้อยที่สุดภายใต้ภาระ
- ฐานรองแบบปานกลาง: 10,000-100,000 N/mm เครื่องจักรอุตสาหกรรมทั่วไป
- ฐานแบบยืดหยุ่น: < 10,000 N/mm อาจมีอิทธิพลเหนือความยืดหยุ่นของระบบ
- เป้าหมายการออกแบบ: ความแข็งของฐานควรเป็น 3-10 เท่าของความแข็งของการรับน้ำหนักเพื่อลดผลกระทบ
ปัญหาทั่วไป
1. ความหลวมของฐาน
สลักเกลียวหลวมหรือฐานรองแตกร้าวทำให้เกิดการสั่นสะเทือนรุนแรง:
- อาการ: การสั่นสะเทือนสูงด้วยหลาย ฮาร์โมนิกส์ (1×, 2×, 3×)
- พฤติกรรมที่ไม่แน่นอน: การสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงอย่างไม่สามารถคาดเดาได้
- การตอบสนองแบบไม่เชิงเส้น: การสั่นสะเทือนไม่สมดุลกับความเร็ว
- การตรวจจับ: การทดสอบแตะ การตรวจสอบด้วยสายตา มากเกินไป เฟส การเปลี่ยนแปลง
- การแก้ไข: ขันน็อตยึดให้แน่น ซ่อมแซมรอยแตก เสริมโครงสร้าง
2. ความแข็งไม่เพียงพอ
- อาการ: การสั่นพ้องที่ความถี่ต่ำ การเบี่ยงเบนมากเกินไปภายใต้ภาระ
- สาเหตุ: การออกแบบที่ไม่เหมาะสม การกัดกร่อน/การสึกหรอ รอยแตกร้าว
- ผลกระทบ: ความเร็ววิกฤตต่ำเกินไป การสั่นสะเทือนสูง การจัดตำแหน่งยาก
- โซลูชั่น: เสริมฐาน เพิ่มเสริมโครง เปลี่ยนด้วยดีไซน์ที่แข็งแรงกว่า
3. ฐานแตกร้าว
- สาเหตุ: ความเหนื่อยล้าจากการสั่นสะเทือน การโอเวอร์โหลด การกัดกร่อน การออกแบบที่ไม่ดี
- อาการ: การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนเฟส รอยแตกทางสายตา
- การตรวจจับ: สารแทรกซึมสี อนุภาคแม่เหล็ก การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
- เสี่ยง: อาจนำไปสู่การพังทลายฉับพลันและความล้มเหลวอย่างร้ายแรง
- การกระทำ: ต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ทันที
4. การกัดกร่อนและการเสื่อมสภาพ
- สนิม การกัดกร่อน การแตกร้าวของคอนกรีต ลดความแข็งแรง
- การทรุดตัวหรือการเสื่อมสภาพของฐานราก
- รูโบลต์ที่ผุพังจากการเคลื่อนไหว
- ความแข็งลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงหลายปี
ข้อควรพิจารณาในการจัดตำแหน่ง
ฐานเป็นข้อมูลอ้างอิงการจัดตำแหน่ง
- ตำแหน่งการรับน้ำหนักถูกกำหนดโดยตำแหน่งฐาน
- การวางฐานผิดตำแหน่งทำให้เกิดเพลา การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
- การจัดวางแนวตั้ง: ความสูงของฐานสำคัญ
- การจัดวางแนวนอน: ตำแหน่งด้านข้างของฐาน
เท้านุ่มที่ฐาน
- เท้านุ่ม เกิดขึ้นเมื่อฐานรองไม่วางราบกับฐาน
- สร้างการบิดเบือนเมื่อขันสลักเกลียวให้แน่น
- ทำให้เกิดการผิดตำแหน่งของตลับลูกปืน
- ต้องแก้ไขก่อนจัดตำแหน่งให้แม่นยำ
วิธีการปรับแต่ง
- ชิม: แผ่นโลหะบางสำหรับปรับความสูง
- แจ็ค โบลต์ส: ตัวปรับเกลียวเพื่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำ
- รูเจาะ: อนุญาตให้ปรับตำแหน่งด้านข้าง
- เดือยยึด: รักษาตำแหน่งหลังจากการจัดตำแหน่งเสร็จสิ้น
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
การออกแบบโครงสร้าง
- หน้าตัดที่เพียงพอเพื่อต้านทานการดัดและการโก่งตัว
- เสริมโครงหรือซี่โครงเพื่อเพิ่มความแข็งโดยไม่เพิ่มน้ำหนักมากเกินไป
- การปรับขนาดและระยะห่างของรูโบลต์ที่เหมาะสม
- หลีกเลี่ยงการรวมตัวของความเครียด (มุมที่คมชัด การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน)
การเลือกใช้วัสดุ
- เหล็กหล่อให้การหน่วงที่ดีและประหยัดสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
- งานเหล็กสำหรับงานหนักหรือออกแบบตามสั่ง
- ทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
- พิจารณาการขยายตัวทางความร้อนที่ตรงกับแผ่นฐาน
อินเทอร์เฟซการติดตั้ง
- พื้นผิวติดตั้งแบบแบนขนานด้านบนและด้านล่าง
- ขนาดและปริมาณของสลักเกลียวที่เหมาะสมสำหรับโหลด
- การเข้าถึงเพื่อการติดตั้ง การจัดตำแหน่ง และการบำรุงรักษา
- ข้อกำหนดสำหรับการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ (ช่องใส่ชิม ช่องปรับ)
การตรวจสอบและบำรุงรักษา
การตรวจสอบตามระยะเวลา
- ภาพ: ตรวจสอบรอยแตก การกัดกร่อน ความเสียหาย
- แรงบิดของสลักเกลียว: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขันน็อตยึดให้แน่นอย่างถูกต้อง
- พื้นฐาน: ตรวจสอบการเสื่อมสภาพของคอนกรีต การชะล้างยาแนว
- Alignment: ตรวจสอบตำแหน่งตลับลูกปืนไม่เปลี่ยนแปลง
การวินิจฉัยการสั่นสะเทือน
- เปรียบเทียบการสั่นสะเทือนที่ตัวเรือนลูกปืนกับการสั่นสะเทือนที่ฐานแท่น
- ความสามารถในการส่งผ่านสูงบ่งชี้ถึงฐานที่แข็งแรง (ดี)
- ความแตกต่างของเฟสระหว่างตำแหน่งอาจบ่งบอกถึงการสั่นพ้องของฐาน
- การทดสอบแตะสามารถระบุฐานที่หลวมหรือแตกได้
ฐานรองรับลูกปืน แม้มักถูกมองข้าม แต่ก็เป็นองค์ประกอบโครงสร้างสำคัญที่สภาพและคุณลักษณะต่างๆ ส่งผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักรหมุน การออกแบบ การติดตั้ง และการบำรุงรักษาฐานรองรับลูกปืนอย่างเหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการรองรับลูกปืนจะมั่นคง การจัดตำแหน่งที่แม่นยำ และการทำงานของอุปกรณ์หมุนจะปราศจากการสั่นสะเทือน.