Döner Makinelerde Eksenel Titreşim Nedir? • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Döner Makinelerde Eksenel Titreşim Nedir? • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Döner Makinelerde Eksenel Titreşimi Anlamak

Tanım: Eksenel Titreşim Nedir?

Eksenel titreşim (ayrıca uzunlamasına titreşim veya itme titreşimi olarak da adlandırılır) bir cismin ileri geri hareketidir rotor dönme eksenine paralel bir yönde. yanal titreşim Milin dik yönündeki yanlara doğru hareketi ifade eden eksenel titreşim, milin piston hareketine benzer şekilde uzunluğu boyunca içeri ve dışarı doğru hareket etmesini temsil eder.

Genellikle yanal titreşimden daha düşük genliğe sahip olsa da, eksenel titreşim, özellikle belirli makine arızaları için oldukça teşhis edicidir. yanlış hizalama, baskı yatağı sorunları ve pompalar ve kompresörlerdeki proses kaynaklı sorunlar.

Özellikler ve Ölçüm

Yön ve Hareket

Eksenel titreşim, milin merkez ekseni boyunca meydana gelir:

  • Hareket, şaft dönüş eksenine paraleldir
  • Rotor ileri geri hareket eder gibi hareket eder
  • Genellikle yatak yuvalarında veya mil uçlarında ölçülür
  • Genlik genellikle radyal titreşimden daha küçüktür ancak tanısal olarak oldukça önemlidir

Ölçüm Kurulumu

Eksenel titreşim, özel sensör montajı gerektirir:

  • Sensör Yönü: Mil eksenine paralel olarak monte edilmiş ivmeölçer veya hız dönüştürücü
  • Tipik Yerler: Yatak muhafazası uç kapakları, motor uç çanları veya baskı yatağı muhafazaları üzerinde
  • Yakınlık Probları: Mil uç yüzeyine bakacak şekilde monte edildiğinde eksenel pozisyonu doğrudan ölçebilir
  • Önemi: Genellikle gözden kaçan ancak tam makine teşhisi için kritik öneme sahip

Eksenel Titreşimin Birincil Nedenleri

1. Hizalama Hatası (En Yaygın Neden)

Mil hizasızlığı, özellikle açısal hizalama bozukluğu, eksenel titreşimin önde gelen nedenidir:

  • Belirti: Çalışma hızında yüksek 1X veya 2X eksenel titreşim
  • Mekanizma: Birleştirilmiş miller arasındaki açısal ofset, kaplin aracılığıyla iletilen salınımlı eksenel kuvvetler yaratır
  • Tanı Göstergesi: Eksenel titreşim genliği > 50% radyal titreşim, yanlış hizalamayı güçlü bir şekilde düşündürmektedir
  • Faz İlişkisi: Tahrik ve tahrik dışı uçlarda eksenel titreşim genellikle fazdan 180° farklıdır

2. Baskı Yatağı Arızaları

Eksenel şaft konumunu kontrol eden itme yataklarındaki sorunlar karakteristik eksenel titreşime neden olur:

  • Baskı yatağının aşınması veya hasarı
  • Yetersiz itme yatağı ön yükü
  • Aşırı eksenel boşluğa izin veren itme yatağı arızası
  • İtme yataklarına özgü yağlama sorunları

3. Hidrolik veya Aerodinamik Kuvvetler

Pompalarda, kompresörlerde ve türbinlerde oluşan proses kuvvetleri eksenel kuvvetler oluşturur:

  • Pompa Kavitasyonu: Buhar kabarcığının çökmesi eksenel şok kuvvetleri yaratır
  • Pervane Dengesizliği: Asimetrik akış salınımlı eksenel itme yaratır
  • Eksenel Akış Türbülansı: Eksenel kompresörlerde ve türbinlerde
  • Kabaran: Kompresör dalgalanması şiddetli eksenel titreşime neden olur
  • Devir daim: Tasarım dışı çalışma akış dengesizliklerine neden oluyor

4. Mekanik Gevşeklik

Aşırı boşluklar eksenel harekete izin verir:

  • Aşınmış baskı yatağı yüzeyleri
  • Gevşek bağlantı bileşenleri
  • Yatak tasarımında yetersiz eksenel kısıtlama
  • Aşınmış ara parçalar veya takozlar

5. Bağlantı Sorunları

Kaplin aşınması veya yanlış montajı eksenel titreşime neden olur:

  • Aşınmış dişli bağlantı dişleri eksenel kaymaya izin veriyor
  • Yanlış takılmış esnek kaplinler
  • Bağlantı ara parçası uzunluk hataları
  • Eksenel kuvvet bileşenleri oluşturan üniversal mafsal açıları

6. Isıl Büyüme Sorunları

Farklı termal genleşme eksenel kuvvetlere neden olabilir:

  • Boruların termal genleşmesinin ekipmana itilmesi/çekilmesi
  • Birleştirilmiş makineler arasında eşit olmayan termal büyüme
  • Temel çökmesi eksenel hizalamayı etkiliyor

Tanısal Önem

Hizalama Hatası Teşhisi

Eksenel titreşim, hizalama bozukluğunun teşhisinde temel göstergedir:

  • Pratik Kural: Eksenel titreşim > 50% radyal titreşim ise, hizalama hatasından şüphelenilmelidir
  • Frekans İçeriği: Paralel ofset hizalama hatası için ağırlıklı olarak 2X; açısal hizalama hatası için 1X ve 2X
  • Faz Analizi: Karşı uçlardaki eksenel ölçümler arasındaki 180° faz farkı hizalama hatasını doğrular
  • Onay: Hassas hizalamanın tanıyı doğrulamasının ardından önemli ölçüde azalan yüksek eksenel titreşim

Pompa ve Kompresör Tanılama

Sıvıları taşıyan döner ekipmanlar için:

  • Kavitasyon: Geniş bant özelliklerine sahip yüksek frekanslı, rastgele eksenel titreşim
  • Hidrolik Dengesizlik: Asimetrik pervane yüklemesinden kaynaklanan 1X eksenel titreşim
  • Kabarmak: Büyük genlikli, düşük frekanslı eksenel salınım
  • Bıçak Geçiş Frekansı: Kanat geçiş frekansındaki eksenel bileşen akış sorunlarına işaret ediyor

Yatak Durumu Değerlendirmesi

  • Eksenel titreşimdeki ani artış, baskı yatağının bozulduğunu gösterebilir
  • Eksenel titreşim ve itme yatağı arıza frekansları, yatak sorununu doğrular
  • Yakınlık problarıyla ölçülen aşırı eksenel kayma, yatak aşınmasını gösterir

Kabul Edilebilir Düzeyler ve Standartlar

Genel Yönergeler

ISO 20816 gibi standartlar öncelikli olarak radyal titreşimi ele alırken, eksenel titreşim sınırları genellikle şu şekilde ifade edilir:

  • Radyal'e Göre: Eksenel olmalı < 50% normal koşullar altında radyal titreşim
  • Mutlak Sınırlar: Tipik olarak makine sınıfı için radyal titreşim limitlerinin 25-50%'si
  • Temel Karşılaştırma: Temel arama emri soruşturmasından 50-100% artışları

Ekipmana Özel Standartlar

  • API 610 (Santrifüj Pompalar): Hem radyal hem de eksenel titreşim sınırlarını belirtir
  • API 617 (Santrifüj Kompresörler): Eksenel titreşim kabul kriterlerini içerir
  • Turbomakineler: Genellikle eksenel konum ve titreşim sensörleriyle sürekli olarak izlenir

Düzeltme ve Azaltma Yöntemleri

Hizalama Hatası İçin

  1. Hassas Şaft Hizalaması: Açısal ve paralel hizalama hatalarını düzeltmek için lazer hizalama araçlarını kullanın
  2. Yumuşak Ayak Düzeltmesi: Hizalamadan önce tüm montaj ayaklarının düz oturduğundan emin olun
  3. Termal Büyüme Dikkate Alınması Gerekenler: Hizalamada çalışma sıcaklığı genleşmesini hesaba katın
  4. Boru Gerilim Giderme: Ekipmanı hizasından çıkaran boru kuvvetlerini ortadan kaldırın

İtme Yatağı Sorunları İçin

  • Aşınmış baskı yatağı bileşenlerini değiştirin
  • Uygun itme yatağı ön yükünü ve boşluklarını doğrulayın
  • İtme yatağı yüzeylerinin yeterli yağlanmasını sağlayın
  • Doğru baskı yatağı montajını ve takozunu kontrol edin

Prosesle İlgili Eksenel Kuvvetler İçin

  • Kavitasyonu Ortadan Kaldırın: Giriş basıncını artırın, sıvı sıcaklığını azaltın, giriş tıkanıklıklarını kontrol edin
  • Çalışma Noktasını Optimize Edin: Pompaları ve kompresörleri tasarım aralığında çalıştırın
  • Hidrolik Kuvvetleri Dengeleyin: Pervanelerde denge delikleri veya arka kanatlar kullanın
  • Aşırı Gerilim Kontrolü: Kompresörler için etkili dalgalanma önleme uygulayın

Mekanik Sorunlar İçin

  • Aşınmış kaplinleri ve kaplin bileşenlerini değiştirin
  • Gevşek mekanik bağlantıları sıkın
  • Doğru ara parça ve takoz boyutlarını doğrulayın
  • Üretici spesifikasyonlarına göre uygun kaplin kurulumunu sağlayın

Ölçüm En İyi Uygulamaları

Sensör Kurulumu

  • Sabit Montaj: Mümkün olduğunda eksenel ölçümler için mıknatıs yerine saplama veya yapıştırıcı kullanın
  • Yönlendirmeyi Doğrulayın: Sensörün şaft eksenine gerçekten paralel olduğundan (açılı olmadığından) emin olun
  • Her İki Uç: Faz karşılaştırması için hem tahrikli hem de tahriksiz uçlardaki eksenel titreşimi ölçün
  • Yakınlık Probları: Kritik ekipmanlar için kalıcı eksenel konum sensörleri takın

Veri Toplama

  • Yatay ve dikey radyal ölçümlerle birlikte her zaman eksenel verileri de toplayın
  • Farklı konumlardaki eksenel ölçümler arasındaki faz ilişkilerini kaydedin
  • Eksenel ve radyal genlik oranlarını karşılaştırın
  • Gelişen sorunları tespit etmek için zaman içinde eksenel titreşim eğilimi

Eksenel ve Radyal Titreşim Karşılaştırması

Temel Farklılıklar

Bakış açısı Radyal (Yanal) Titreşim Eksenel titreşim
Yön Mil eksenine dik Mil eksenine paralel
Tipik Genlik Daha yüksek Alt (genellikle < 50% radyal)
Birincil Nedenler Dengesizlik, eğik mil, yatak kusurları Hizalama hatası, baskı yatağı sorunları, işlem kuvvetleri
Tanı Değeri Genel makine durumu Hizalama ve itme sorunlarına özgü
İzleme Önceliği Birincil odak İkincil ama tanı için kritik

Endüstri Uygulamaları

Eksenel titreşim izleme özellikle şunlar için önemlidir:

  • Santrifüj Pompalar: Hidrolik kuvvetler ve kavitasyon tespiti
  • Kompresörler: İtme yatağı izleme ve dalgalanma tespiti
  • Türbinler: Eksenel türbin kanat kuvvetleri ve itme yatağı durumu
  • Bağlantılı Ekipman: Hizalama doğrulaması ve bağlantı koşulu
  • Proses Ekipmanları: Akış durumu izleme

Eksenel titreşim genellikle daha belirgin olan radyal titreşimin gölgesinde kalsa da, deneyimli titreşim analistleri kritik teşhis değerinin farkındadır. Sadece radyal titreşimi inceleyerek gözden kaçabilecek birçok makine sorunu, eksenel titreşim örüntüleri tarafından açıkça ortaya çıkar ve bu da onu kapsamlı makine durum izleme programlarının vazgeçilmez bir bileşeni haline getirir.


← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:

WhatsApp