ทำความเข้าใจการวิ่งออกของเพลาในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: Runout คืออะไร?

การวิ่งออก เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกความไม่สมบูรณ์ในโรเตอร์ที่สร้างสัญญาณหนึ่งครั้งต่อรอบ (1x) แม้ว่าโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วต่ำมาก ซึ่งแรงพลวัตเช่นความไม่สมดุลนั้นแทบจะไม่มีนัยสำคัญ เป็นการวัดความแปรผันหรือการเบี่ยงเบนทั้งหมดของพื้นผิวที่หมุนจากวงกลมสมบูรณ์ เทียบกับเส้นกึ่งกลางที่แท้จริงของเพลา ความท้าทายสำคัญในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนคือ การวิ่งออกอาจดูเหมือนความไม่สมดุลในข้อมูลการสั่นสะเทือน แต่ไม่ใช่ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับมวล ดังนั้นจึงไม่สามารถแก้ไขด้วยการปรับสมดุลได้

ประเภทของการวิ่งออก: ความแตกต่างที่สำคัญ

สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่างการรันเอาท์สองประเภทหลัก:

1. การวิ่งออกทางกล

การหมดแรงทางกลเป็นเรื่องจริง ความไม่สมบูรณ์ทางกายภาพหรือทางเรขาคณิต ของเพลา หมายความว่าพื้นผิวของเพลาไม่กลมอย่างสมบูรณ์แบบ หรือไม่ได้อยู่กึ่งกลางแกนหมุนอย่างสมบูรณ์แบบ สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่:

• ความนอกรอบ: เพลาของวารสารมีลักษณะเป็นวงรีเล็กน้อยหรือมีตำหนิรูปร่างอื่นๆ จากการกลึง
• ความแปลกประหลาด: ส่วนประกอบ เช่น รอกหรือเฟือง จะถูกกลึงหรือติดตั้งให้เอียงออกจากจุดศูนย์กลางเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแนวแกนกลางของเพลา
• เพลาโค้งงอหรือโค้งงอ: การโค้งงอถาวรของเพลาจะทำให้พื้นผิวของเพลาเคลื่อนเข้าและออกสัมพันธ์กับจุดคงที่ขณะหมุน

สามารถวัดการวิ่งออกทางกลได้โดยตรงโดยใช้ตัวบ่งชี้แบบหน้าปัดขณะหมุนเพลาช้าๆ ด้วยมือ

2. การหมดกระแสไฟฟ้า

การหมดไฟของระบบไฟฟ้าไม่ใช่ข้อบกพร่องทางกายภาพแต่เป็น ข้อผิดพลาดในการวัด ที่เกิดขึ้นเฉพาะกับการไม่สัมผัส หัววัดแบบตรวจจับกระแสวนหัววัดเหล่านี้ทำงานโดยการสร้างสนามแม่เหล็กและตรวจจับการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวของเพลา หากพื้นผิวของเพลามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแม่เหล็กหรือทางไฟฟ้าเฉพาะจุด หัววัดจะส่งสัญญาณที่ผันผวน แม้ว่าช่องว่างระหว่างเพลากับหัววัดจะคงที่อย่างสมบูรณ์ก็ตาม

สาเหตุของไฟฟ้าดับ ได้แก่:

• การเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการซึมผ่านของวัสดุ: จุดแม่เหล็กเฉพาะจุดบนเพลาสามารถสร้างสัญญาณ 1x ที่รุนแรงได้ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากเพลาถูกทำให้มีแม่เหล็กโดยไม่ได้ตั้งใจ เช่น จากตัวระบุหน้าปัดที่มีฐานแม่เหล็ก
• การเปลี่ยนแปลงในการตกแต่งพื้นผิว: รอยขีดข่วน รอยบุบ หรือรอยเครื่องมือใน "พื้นที่การดู" ของหัววัด
• องค์ประกอบของวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ: การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติโลหะผสมหรือโลหะวิทยาของวัสดุเพลา

การหมดพลังงานไฟฟ้าจะมองไม่เห็นด้วยตัวบ่งชี้แบบหน้าปัด แต่ถือเป็นแหล่งสำคัญของข้อผิดพลาดในการตรวจสอบการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรเทอร์โบ

เหตุใดการหมดรอบจึงเป็นปัญหาสำหรับการวินิจฉัยและการปรับสมดุล

สัญญาณที่เกิดจากรันเอาท์ทั้งสองประเภทเกิดขึ้นที่ความเร็ว 1 เท่าของความเร็วรอบของเพลา ซึ่งเป็นความถี่เดียวกับความไม่สมดุล ปัญหานี้ก่อให้เกิดปัญหาสำคัญ:

• อาจเข้าใจผิดว่าเป็นความไม่สมดุลได้: นักวิเคราะห์อาจมองเห็นจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือน 1 เท่า และวินิจฉัยอย่างไม่ถูกต้องว่าเป็นความไม่สมดุล ส่งผลให้มีการพยายามปรับสมดุลที่ไม่จำเป็นและไม่มีประสิทธิภาพ
• มันรบกวนการสมดุล: สัญญาณรันเอาท์จะเพิ่มสัญญาณความไม่สมดุลที่แท้จริงเข้าไป เพื่อให้ได้สมดุลที่แม่นยำ จำเป็นต้องวัดค่ารันเอาท์และลบเวกเตอร์ออกจากสัญญาณการสั่นสะเทือนทั้งหมด เพื่อแยกการตอบสนองแบบไดนามิกที่แท้จริง

การชดเชยการวิ่งออก: เวกเตอร์การหมุนช้า

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิเคราะห์ใช้เทคนิคที่เรียกว่า การชดเชยการหมดเวลานี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการวิเคราะห์เครื่องจักรใดๆ ที่ได้รับการตรวจสอบด้วยโพรบวัดระยะใกล้

1. ช้ากลิ้ง: เครื่องจักรทำงานด้วยความเร็วต่ำมาก (โดยทั่วไปอยู่ที่ 200-500 รอบต่อนาที) ซึ่งแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากความไม่สมดุลนั้นมีน้อยมาก
2. การวัดเวกเตอร์แบบหมุนช้า: เวกเตอร์การสั่นสะเทือน 1x (แอมพลิจูดและเฟส) ที่วัดได้ที่ความเร็วต่ำนี้ เกือบทั้งหมดเกิดจากความเร่ง เราเรียกเวกเตอร์นี้ว่าเวกเตอร์ “slow-roll” หรือ “runout”
3. ลบเวกเตอร์: จากนั้นเวกเตอร์การหมุนช้าจะถูกเก็บไว้และลบออกโดยเวกเตอร์จากเวกเตอร์การสั่นสะเทือน 1 เท่าที่วัดได้จากความเร็วในการทำงานสูงของเครื่องจักร

ผลลัพธ์ที่ได้คือ เวกเตอร์ 1x ที่ชดเชยการวิ่งออกซึ่งแสดงถึงการเคลื่อนที่แบบไดนามิกที่แท้จริงของเพลาอันเนื่องมาจากความไม่สมดุลและแรงไดนามิกของโรเตอร์อื่นๆ ค่าที่ชดเชยนี้ควรนำมาใช้เพื่อการวินิจฉัยที่แม่นยำและการคำนวณน้ำหนักแก้ไขสมดุล

← กลับสู่ดัชนีหลัก