Розуміння биття вала в аналізі вібрацій

Визначення: Що таке биття?

Вибіг – це загальний термін для позначення дефектів ротора, які створюють сигнал один раз за оберт (1x), навіть коли ротор обертається з дуже низькою швидкістю, де динамічні сили, такі як дисбаланс, незначні. Це вимірювання загальної варіації або відхилення поверхні, що обертається, від ідеального кола відносно справжньої центральної лінії вала. Ключовою проблемою аналізу вібрацій є те, що биття може виглядати точно як дисбаланс у даних вібрації, але це не є проблемою, пов'язаною з масою, і тому її не можна виправити балансуванням.

Типи биття: критична відмінність

Важливо розрізняти два основні типи биття:

1. Механічне биття

Механічне биття є справжнім фізична або геометрична недосконалість вала. Це означає, що поверхня вала не ідеально кругла або не ідеально відцентрована на своїй осі обертання. Звичайні причини включають:

• Неокруглість: Цапка вала трохи овальна або має інші недоліки форми внаслідок механічної обробки.
• Ексцентриситет: Компонент, такий як шків або шестерня, обробляється або встановлюється трохи не по центру відносно центральної лінії вала.
• Зігнутий або вигнутий вал: Постійний вигин вала призведе до того, що його поверхня рухатиметься всередину та назовні відносно нерухомої точки під час обертання.

Механічне биття можна виміряти безпосередньо за допомогою індикатора годинникового типу, повільно обертаючи вал вручну.

2. Електричне биття

Електричне биття не є фізичним дефектом, а радше похибка вимірювання що відбувається виключно безконтактно вихрострумові зонди близькостіЦі зонди працюють, створюючи магнітне поле та виявляючи зміни на поверхні вала. Якщо поверхня вала має локальні зміни магнітних або електричних властивостей, зонд видаватиме коливальний сигнал, навіть якщо зазор між валом і зондом абсолютно постійний.

Причини електричного виходу з ладу включають:

• Варіації проникності матеріалу: Локалізована пляма магнетизму на валу може створювати сильний сигнал 1x. Це може статися, якщо вал випадково намагнічується, наприклад, індикатором годинникового типу з магнітною основою.
• Зміни в обробці поверхні: Подряпини, вм'ятини або сліди інструменту в «зоні огляду» зонда.
• Невідповідний склад матеріалу: Варіації сплаву або металургійних властивостей матеріалу вала.

Електричне биття невидиме для циферблатного індикатора, але є суттєвим джерелом похибки в моніторингу вібрації турбомашин.

Чому биття є проблемою для діагностики та балансування

Сигнал, що генерується обома типами биття, виникає на частоті, що в 1 раз перевищує швидкість обертання вала, що відповідає частоті дисбалансу. Це створює серйозну проблему:

• Це можна помилково прийняти за дисбаланс: Аналітик може побачити високий пік вібрації 1x та неправильно діагностувати його як дисбаланс, що призведе до непотрібних та неефективних спроб балансування.
• Це заважає балансуванню: Сигнал биття додається до справжнього сигналу дисбалансу. Для виконання точного балансування компонент биття необхідно виміряти та векторно відняти від загального сигналу вібрації, щоб виділити справжню динамічну характеристику.

Компенсація биття: вектор повільного кочення

Щоб вирішити цю проблему, аналітики використовують метод, який називається компенсація биттяЦе критично важливий крок в аналізі будь-якої машини, що контролюється за допомогою датчиків наближення.

1. Повільний переворот: Машина працює на дуже низькій швидкості (зазвичай 200-500 об/хв), де відцентрові сили від дисбалансу незначні.
2. Виміряйте вектор повільного перекидання: Вектор вібрації 1x (амплітуда та фаза), виміряний на цій низькій швидкості, майже повністю зумовлений биттям. Це називається вектором «повільного кочення» або «биття».
3. Відніміть вектор: Цей вектор повільного кочення потім зберігається та векторно віднімається від вектора вібрації 1x, виміряного на високій робочій швидкості машини.

Результатом є те, вектор 1x з компенсацією биття, що відображає справжній динамічний рух вала, спричинений дисбалансом та іншими динамічними силами ротора. Це скомпенсоване значення слід використовувати для точної діагностики та розрахунку коригувальних ваг балансу.

← Назад до головного індексу