Розуміння графіка орбіти вала в аналізі вібрацій

Визначення: Що таке орбіта вала?

A орбіта вала — це графік, який показує шлях геометричного центру обертового вала протягом одного або кількох обертів. Це двовимірне зображення руху вала в межах його зазору підшипника, ніби ви дивитеся на кінець вала. Цей потужний діагностичний інструмент створений за допомогою пари безконтактних зонди наближення встановлені під кутом 90 градусів один від одного (зазвичай у конфігурації XY) та відображають їхні одночасні сигнали зміщення один відносно одного.

Чому орбітальна діаграма така корисна?

У той час як стандартна форма хвилі за часом або спектр FFT показує вібрацію в одному напрямку, орбітальний графік поєднує два напрямки, щоб отримати повну картину динамічного руху вала. Це дозволяє аналітикам вібрації візуалізувати фактичну форму та напрямок руху вала, що надає безцінні підказки для діагностики широкого спектру несправностей машин. Орбіта є наріжним каменем аналізу роторної динаміки, особливо для високошвидкісних, критично важливих машин, оснащених підшипниками з рідинною плівкою, таких як турбіни, компресори та великі генератори.

Як інтерпретувати форми орбіт

Форма, розмір та орієнтація орбіти є прямими показниками сил, що діють на ротор. Досвідчений аналітик може діагностувати стан машини, просто дивлячись на форму орбіти.

Кругова або еліптична орбіта

Проста кругова або еліптична орбіта з центром у підшипнику зазвичай свідчить про справний ротор, в якому домінує одна частота, найчастіше дисбалансОрбіта буде круговою, якщо жорсткість опори підшипника однакова в обох напрямках (ізотропна), та еліптичною, якщо жорсткість різна в горизонтальному та вертикальному напрямках (анізотропна), що дуже поширене явище.

Спотворена орбіта, орбіта у формі вісімки або банана

Коли орбіта спотворюється з простого еліпса, це вказує на те, що на рух вала впливають кілька частот.

• A «бананова» або серпоподібна орбіта часто пов'язаний з невідповідність, де присутні як частоти 1x, так і 2x.
• A фігура вісімки є класичною ознакою сильної частотної складової 2x, що є хрестоматійним показником перекіс валаВісімка з внутрішньою петлею часто вказує на більш серйозний стан або наявність подразнення.

Орбіти з вигинами або гострими кутами

Різкі зміни напрямку, плоскі плями або «перегини» на орбіті є вагомим доказом того, що тертя ротора об статорЦе вказує на те, що рух вала обмежений, оскільки він моментально контактує з нерухомим компонентом, таким як підшипник, ущільнення або корпус машини.

Дуже нерегулярні орбіти

Нестабільна, нестабільна або заповнена «шумом» орбіта може бути ознакою сильної механічної розхитаності, нестабільності, спричиненої рідиною (наприклад, масляного вихору або хлисту), або турбулентних умов потоку в насосі чи компресорі.

Напрямок прецесії: прямий проти зворотного

Напрямок, у якому простежується орбіта відносно напрямку обертання вала, також є ключовим діагностичним фактором.

• Пряма прецесія: Орбіта рухається в тому ж напрямку, що й обертання вала. Це нормальна поведінка для сил, таких як дисбаланс.
• Зворотна прецесія: Орбіта рухається в напрямку, протилежному обертанню вала. Це ненормальний стан, який може свідчити про тріщину вала, сильне тертя або певні типи нестабільності, викликаної рідиною.

Що показує орбітальна діаграма

Підсумовуючи, графік однієї орбіти надає багатство інформації:

• Загальна амплітуда коливань вала.

– Форма руху вала, яка допомагає визначити тип розлому.

• Напрямок прецесії.
• Середнє положення вала в межах зазору підшипника.

Аналізуючи орбіту разом зі спектром FFT та часовою формою хвилі, аналітики можуть досягти високо впевненої та детальної діагностики динамічної поведінки машини.

← Назад до головного індексу