Şaft Çatlağı Nedir? Tespit ve Tanı • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Şaft Çatlağı Nedir? Tespit ve Tanı • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Şaft Çatlağı Nedir? Tespiti ve Tanısı

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Döner Makinelerdeki Şaft Çatlaklarını Anlamak

Tanım: Şaft Çatlağı Nedir?

A şaft çatlağı Dönen bir şaftta yorulma, gerilim yoğunlaşması veya malzeme kusurlarından kaynaklanan bir kırık veya süreksizliktir. Çatlaklar genellikle yüzeyde başlar ve maksimum çekme gerilimi yönüne dik olarak içe doğru yayılır. Dönen makinelerde şaft çatlakları son derece tehlikelidir çünkü küçük, tespit edilemeyen bir kusurdan saatler veya günler içinde tam bir şaft kırığına dönüşebilir ve potansiyel olarak felaket düzeyinde ekipman arızasına yol açabilir.

Şaft çatlakları belirgin çatlaklar üretir titreşim imzalar, özellikle çatlak geliştikçe ortaya çıkan karakteristik 2× (devir başına iki kez) bir bileşen. Erken tespit Titreşim Analizi Şaftın tamamen arızalanmasını ve buna bağlı güvenlik tehlikelerini önlemek kritik öneme sahiptir.

Şaft Çatlaklarının Yaygın Nedenleri

1. Döngüsel Streslerden Kaynaklanan Yorgunluk

Özellikle döner makinalarda en sık karşılaşılan neden:

  • Eğilme Yorgunluğu: Eşit olmayan sertliğe veya yüklere sahip dönen şaft, döngüsel eğilme gerilimi yaratır
  • Burulma Yorgunluğu: Güç aktarım millerinde salınımlı tork
  • Yüksek Döngülü Yorgunluk: Yıllarca süren operasyonlar boyunca milyonlarca stres döngüsü birikir
  • Stres Konsantrasyonu: Kama yolları, delikler, filetolar ve geometrik süreksizlikler gerilimi yoğunlaştırır

2. Çalışma Koşulları

  • Aşırı Dengesizlik: Yüksek santrifüj kuvvetleri eğilme gerilimi yaratır
  • Hizalama bozukluğu: Yanlış hizalamadan kaynaklanan bükülme momentleri yorgunluğu hızlandırır
  • Rezonans İşlemi: veya yakınında faaliyet gösteriyor kritik hızlar yüksek sapmalar yaratır
  • Aşırı yük: Tasarım sınırlarının ötesinde çalışmak
  • Termal Stres: Hızlı ısıtma/soğutma döngüleri veya termal gradyanlar

3. Malzeme ve Üretim Kusurları

  • Malzeme İçerikleri: Şaft malzemesinde cüruf, boşluklar veya yabancı madde
  • Uygunsuz Isıl İşlem: Yetersiz sertleştirme veya temperleme
  • İşleme Kusurları: Gerginlik yaratan alet izleri, oyuklar veya çizikler
  • Korozyon Çukurlaşması: Yüzey korozyonu çatlak başlangıç noktaları oluşturur
  • Endişelenmek: Pres-fit arayüzlerinde veya kama yollarında

4. Operasyonel Olaylar

  • Aşırı Hız Olayları: Acil veya kazara aşırı hız, yüksek streslere neden olur
  • Şiddetli Sürtünmeler: Temas ısı ve lokal stres konsantrasyonu üretiyor
  • Darbe Yüklemesi: İşlem aksaklıkları veya mekanik şoklardan kaynaklanan ani yükler
  • Önceki Onarımlar: Kaynak veya işleme, kalıntı gerilimlere neden olur

Çatlak Bir Şaftın Titreşim Belirtileri

Karakteristik 2× Bileşeni

Çatlak bir şaftın ayırt edici titreşim imzası belirgindir 2× (ikinci harmonik) bileşen:

2× Titreşim Neden Gelişir?

  • Mil döndükçe bir çatlak her devirde iki kez açılıp kapanır
  • Çatlak sıkıştırma durumundayken (dönme noktasının alt noktası), sertlik daha yüksektir
  • Çatlak gerilim altındayken (dönme noktasının üstünde), çatlak açılır, sertlik daha düşüktür
  • Bu devir başına iki kez gerçekleşen sertlik değişimi 2 kat zorlama yaratır
  • Çatlak yayıldıkça ve sertlik asimetrisi büyüdükçe genlik 2 kat artar

Ek Titreşim Göstergeleri

  • 1× Değişiklikler: Değişen sertlik ve kalan yaydan kaynaklanan titreşimde 1x kademeli artış
  • Yüksek Harmonikler: Çatlak şiddeti arttıkça 3×, 4× görünebilir
  • Faz Kaymaları: Başlatma/yavaşlama sırasında veya farklı hızlarda faz açısı değişiklikleri
  • Hıza Bağlı Davranış: Titreşim hıza bağlı olarak doğrusal olmayan bir şekilde değişebilir
  • Sıcaklık Hassasiyeti: Titreşim, termal genleşmeyle açılıp/kapanan çatlakla ilişkili olabilir

Başlangıç/Durgunluk Özellikleri

  • 2× bileşeni geçişler sırasında alışılmadık davranış gösteriyor
  • İki zirve gösterebilir Bode arsası (her kritik hızın 1/2'sinde)
  • 1× bileşenin faz değişimleri normal dengesizlik tepkisinden farklı olabilir

Tespit Yöntemleri

Titreşim İzleme

Trend Analizi

  • Zaman içinde 2X/1X oranını izleyin
  • Genliğin 2 kat artması uyarı işaretidir
  • 2X/1X oranı > 0,5 teminat soruşturması
  • Titreşim düzenindeki ani değişiklikler şüpheli

Spektral Analiz

  • Düzenli FFT harmonikleri gösteren analiz
  • Mevcut temel spektrumları geçmiş temel spektrumlarla karşılaştırın
  • 2x zirvenin ortaya çıkışına veya büyümesine dikkat edin

Geçici Analiz

  • Şelale arsaları başlatma/boşta çalışma sırasında
  • Genlik ve fazı hıza göre gösteren Bode grafikleri
  • Kritik hız geçişlerinde alışılmadık davranış

Titreşimsiz Yöntemler

1. Manyetik Parçacık Muayenesi (MPI)

  • Yüzey ve yüzeye yakın çatlakları tespit eder
  • Erişilebilir şaft yüzeyi gerektirir
  • Çatlak tespiti için yüksek güvenilirlik
  • Rutin bakım denetimlerinin bir parçası

2. Ultrasonik Test (UT)

  • İç ve yüzey çatlaklarını tespit eder
  • Titreşim belirtileri oluşmadan önce çatlakları bulabilir
  • Uzman ekipman ve eğitimli personel gerektirir
  • Kritik şaftlar için önerilir

3. Boya Penetrant Muayenesi

  • Yüzey çatlaklarının tespiti için basit yöntem
  • Temizlik ve yüzey hazırlığı gerektirir
  • Kesintiler sırasında erişilebilir alanlar için kullanışlıdır

4. Eddy Akımı Testi

  • Temassız yüzey çatlak tespiti
  • Otomatik denetim için iyi
  • Manyetik ve manyetik olmayan malzemelerde etkilidir

Müdahale ve Düzeltici Eylemler

Tespit Edildiğinde Hemen Eylemler

  1. İzleme Sıklığını Artırın: Aylık, haftalık veya günlük
  2. İşletme Şiddetini Azaltın: Mümkünse hızı veya yükü düşürün
  3. Kapatma Planı: En erken güvenli fırsatta onarım veya değiştirmeyi planlayın
  4. NDE gerçekleştirin: Çatlağın varlığını doğrulayın ve şiddetini değerlendirin
  5. Risk değerlendirmesi: Devam eden operasyonun güvenli olup olmadığını belirleyin

Uzun Vadeli Çözümler

  • Mil Değişimi: Doğrulanmış çatlaklar için en güvenilir çözüm
  • Onarım (Sınırlı Vakalar): Bazı çatlaklar işleme ve kaynakla birleştirme yoluyla giderilebilir (uzman değerlendirmesi gerektirir)
  • Kök Neden Analizi: Çatlağın tekrar oluşmasını önlemek için neden oluştuğunu belirleyin
  • Tasarım Değişiklikleri: Gerilim yoğunlaşmalarını giderin, malzeme seçimini iyileştirin, çalışma koşullarını değiştirin

Önleme Stratejileri

Tasarım Aşaması

  • Keskin köşeleri ve stres yoğunlaşmalarını ortadan kaldırın
  • Çap değişikliklerinde cömert fileto yarıçapları kullanın
  • Stres seviyeleri ve ortama uygun malzemeleri belirleyin
  • Sonlu elemanlar gerilme analizini gerçekleştirin
  • Yorulma direncini artırmak için yüzey işlemleri (bilyeleme, nitrürleme) uygulayın

Operasyonel Aşama

  • İyiliği koruyun denge kalitesi döngüsel eğilme gerilimini en aza indirmek için
  • Hassas hizalamayı sağlayın
  • Kritik hızlarda çalışmaktan kaçının
  • Aşırı hız olaylarını önleyin
  • Uygun ısınma/soğuma ile termal gerilimleri kontrol edin

Bakım Aşaması

  • Uygun NDE yöntemleri kullanılarak düzenli denetimler
  • Erken belirtileri tespit etmek için titreşim trendi programları
  • Yorulma streslerini en aza indirmek için periyodik dengeleme
  • Korozyon önleme ve kaplama bakımı

Şaft çatlakları, döner makinelerdeki en ciddi potansiyel arızalardan biridir. Titreşim izleme (karakteristik 2x izlerini tespit etmek için) ve periyodik tahribatsız muayenenin birleşimi, erken çatlak tespiti için en iyi stratejiyi sunarak, felaket niteliğinde bir arıza meydana gelmeden önce planlı bakım yapılmasına olanak tanır.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp