Döner Makinelerde Rotor Sürtünmesini Anlamak
Tanım: Rotor Rub nedir?
Rotor sürtünmesi (sürtünme veya rotor-stator teması olarak da adlandırılır), bir makinenin dönen bileşenlerinin contalar, yatak yuvaları veya gövde duvarları gibi sabit parçalarla aralıklı veya sürekli temas halinde olduğu bir durumdur. Bu temas, sürtünme kuvvetleri oluşturur, ısı üretir ve kendine özgü bir titreşim üretir. titreşim Hemen ele alınmazsa hızla felaketle sonuçlanabilecek başarısızlıklara yol açabilecek kalıplar.
Rotor sürtünmesi özellikle tehlikelidir çünkü temas pozitif bir geri besleme döngüsü yaratabilir: titreşim sürtünmeye neden olur, sürtünme ısı üretir, ısı ise termal yay, Termal yay titreşimi artırarak daha şiddetli sürtünmeye neden olur. Bu spiral, durdurulmazsa makineyi dakikalar içinde yok edebilir.
Rotor Sürtünmesinin Türleri
1. Hafif Ovma (Aralıklı Temas)
- Tepe sapma döngüleri sırasında kısa süreli, ara sıra temas
- Sadece belirli hızlarda veya çalışma koşullarında meydana gelebilir
- Düzensiz, aralıklı titreşim yükselmeleri üretir
- Genellikle contalarda veya labirent boşluklarında
- Kısa bir süre tolere edilebilir ancak düzeltilmesi gereken bir soruna işaret eder
2. Kısmi Ovma (Sürekli Hafif Temas)
- Sürekli temas ancak hafif sürtünme kuvvetiyle
- Rotor, sabit yüzeyi kazırken dönmeye devam eder
- Sürekli alt-senkron veya senkron titreşim üretir
- Isı ve aşınma kalıntıları üretir
- Düzeltilmezse ağır sürtünmeye yol açabilir
3. Ağır Sürtünme (Tam Halka Temas)
- Rotor, çevresinin tamamı veya büyük bir kısmı boyunca statorla temas eder
- Çok yüksek sürtünme kuvvetleri
- Hızlı sıcaklık artışı (dakikada yüzlerce derece)
- Şiddetli titreşim, genellikle kaotik
- Rotorun sıkışmasına veya felaket düzeyinde bir arızaya yol açabilir
- Acil kapatma gerektirir
Sürtünmeler için Yaygın Yerler
- Labirent Fokları: Dar boşluklar conta sürtünmelerini yaygın hale getirir
- Tutucu Rulmanlar: Şiddetli olaylar sırasında şaftı yakalamak için tasarlanmış acil durum yatakları
- Denge Piston Contaları: Çok kademeli kompresörlerde ve pompalarda
- Aşamalar Arası Diyaframlar: Türbinlerde
- Rulman Yatağı: Milin yatak kapağına temas ettiği ciddi durumlar
- Şaft Kovanları: Mühür yerlerinde koruyucu kılıflar
Rotor Sürtünmesinin Nedenleri
Aşırı Titreşim
- Haşin dengesizlik büyük şaft sapmalarına neden oluyor
- Hizalama bozukluğu şaft hareketi yaratmak
- İşletme kritik hız rezonanslı amplifikasyonla
- Rotor kararsızlığı (yağ kamçısı, buhar girdabı)
Yetersiz Boşluk
- Uygunsuz montaj, yetersiz radyal boşluk bırakıyor
- Isınma sırasında boşlukları azaltan termal büyüme
- Yatak aşınması aşırı şaft hareketine neden olur
- Temelin oturması, sabit parçaların rotora daha yakın hale getirilmesi
Geçici Olaylar
- Başlatma/yavaşlama sırasında kritik hızdan geçiliyor
- Ani şaft sapmalarına neden olan yük değişiklikleri
- Seyahat olayları veya acil duraklamalar
- Aşırı hız koşulları
Rotor Sürtünmesinin Titreşim İmzaları
Karakteristik Desenler
- Alt-Senkron Bileşenler: Sürtünme sırasında geriye doğru girdaptan 1×'in (genellikle 1/2×, 1/3×, 1/4×) altındaki frekanslar
- Çoklu Harmonikler: 1×, 2×, 3×, 4× doğrusal olmayan sürtünme kuvvetleri nedeniyle
- Dengesiz Davranış: Ani değişiklikler genlik ve frekans
- Geniş Bant Gürültüsü: Sürtünme ve darbelerden kaynaklanan rastgele, yüksek frekanslı bileşenler
- Faz Kararsızlığı: Faz açıları düzensiz bir şekilde değişmek
Spektrum Özellikleri
- Kesirli ve çoklu derecelerde çok sayıda tepe
- Rastgele darbelerden kaynaklanan yüksek gürültü tabanı
- Spektrum hızla ve öngörülemez şekilde değişir
- Şelale arsaları görünen ve kaybolan frekans bileşenlerini göster
Yörünge Analizi
Şaft yörüngesi Sürtünme sırasındaki desenler oldukça belirgindir:
- Düzensiz, çarpık yörünge şekilleri
- Temasın meydana geldiği keskin köşeler veya düz noktalar
- Sürtünme şiddeti değiştikçe yörünge şekli değişir
- Genellikle ters (geri) presesyon bileşenleri gösterir
Sonuçlar ve Zararlar
Anında Etkiler
- Sürtünme Isıtması: Temas yoğun yerel ısı üretir (300-600°C mümkün)
- Termal Yay: Asimetrik ısıtma, şaftın eğilmesine ve sürtünme şiddetinin artmasına neden olur
- Giymek: Mil ve stator yüzeylerinden çıkarılan malzeme
- Enkaz Oluşumu: Aşınma parçacıkları yatakları ve contaları kirletir
İkincil Hasar
- Mühür İmhası: Labirent mühür dişleri aşınmış veya kırılmış
- Rulman Aşırı Yükü: Sürtünme kuvvetlerinden kaynaklanan artan yükler ve ısınma
- Kalıcı Şaft Yayı: Aşırı ısıtma plastik deformasyona neden olabilir
- Şaft Puanlaması: Mil yüzeyinde aşınmış oluklar
Felaket Sonuçlu Başarısızlıklar
- Şaft Tutukluğu: Ağır sürtünmeden dolayı tamamen kilitlenme
- Şaft Kırılması: Isıdan etkilenen bölge çatlak başlangıcına neden olur
- Rotor Düşüşü: Aşırı ısınmadan kaynaklanan yatak arızası, rotorun tutucu yataklara veya gövdeye düşmesine neden olur
- Yangın Tehlikesi: Sıcak döküntüler veya kıvılcımlar yanıcı malzemeleri tutuşturabilir
Tespit ve Tanı
Titreşim Analiz Göstergeleri
- Birden fazla alt-senkron bileşenin aniden ortaya çıkması
- Düzensiz, tekrarlanamayan titreşim kalıpları
- Genel titreşim seviyesinde keskin artışlar
- Hız değiştikten hemen sonra titreşimdeki değişiklikler
- Keskin özelliklere sahip alışılmadık yörünge desenleri
Fiziksel Kanıt
- Yatak yuvalarında metal tozu veya parçacıkları
- Açıkta kalan şaft yüzeylerinde gözle görülür aşınma izleri veya çizikler
- Hasarlı veya aşınmış conta bileşenleri
- Yatak sıcaklığı artar
- Duyulabilir kazıma veya öğütme sesleri
Acil Müdahale
Çalışma sırasında rotor sürtünmesinden şüpheleniliyorsa:
- Ciddiyeti Değerlendirin: Hafif sürtünme kontrollü kapanmaya izin verebilir; yoğun sürtünme anında acil durdurma gerektirir
- Hızı Azalt: Mümkünse titreşimi izlerken hızı yavaşça azaltın
- Sıcaklıkları İzleyin: Yükselen yatak sıcaklıkları kötüleşen durumu gösteriyor
- Acil Durum Kapatma: Titreşim artmaya devam ederse veya sıcaklıklar hızla yükselirse
- Yeniden Başlatmayın: İzinler doğrulanana ve sürtünme yeri belirlenene kadar
- Belge Etkinliği: Analiz için titreşim verilerini, sıcaklıkları ve hızları kaydedin
Önleme ve Azaltma
Tasarım Ölçüleri
- Tüm potansiyel sürtünme noktalarında yeterli radyal boşluklar
- Boşluk tasarımında termal büyümeyi hesaba katın
- Hafif sürtünmelerden kaynaklanan hasarı en aza indirmek için conta yerlerinde aşındırılabilir kaplamalar kullanın
- Şiddetli olaylar sırasında sapmayı sınırlamak için tutucu yataklar takın
Operasyonel Önlemler
- İyiliği koruyun denge şaft sapmasını en aza indirmek için
- Hassas hizalamayı sağlayın
- Termal büyümeyi yönetmek için uygun ısınma prosedürlerini izleyin
- Kritik hızlarda çalışmaktan kaçının
- Kritik ekipmanlardaki titreşimi sürekli olarak izleyin
İzleme ve Koruma
- Sürtünme eşiği seviyelerinin altına ayarlanmış titreşim alarmları takın
- Yatak ve conta sıcaklıklarını izleyin
- Şaft konumunu ve boşluklarını izlemek için yakınlık problarını kullanın
- Aşırı titreşimde otomatik kapanmayı uygulayın
Rotor sürtünmesi, acil müdahale gerektiren acil bir durumdur. Nedenlerini anlamak, kendine özgü titreşim özelliklerini tanımak ve uygun önleme ve koruma önlemlerini uygulamak, özellikle türbinler ve kompresörler gibi yüksek hızlı veya sıkı boşluklu ekipmanlarda dönen makinelerin güvenli çalışması için çok önemlidir.
Kategoriler:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 