Aylanma mexanizmlarda mexanik bo'shashlikni tushunish
Mexanik bo'shashish — mashina komponentlari ortiqcha oraliqqa ega bo'lgan, mahkamlanishi yetarli bo'lmagan, yeyilgan ulanishlar yoki qattiq biriktirilgan qismlarning bir-biriga nisbatan harakatlanishiga yo'l qo'yadigan tarkibiy yemirilish holatidir. Bu kutilmagan erkinlik tufayli odatda chiziqli bo'lgan mashina chiziqli bo'lmagan tizimga aylanib, vibration bir nechta harmonikaga boy harmonics ishlash tezligining, beqaror amplituda tebranishlari va oddiy nosozliklarning aniq naqshlariga uymayigan kuchli yo'nalish farqlari paydo bo'ladi. Bo'shashlik ikki tomonlama muammoli: u o'z-o'zicha ortiqcha tebranish hosil qiladi va — mashina oldindan aytib bo'lmaydigan tarzda javob berishiga sabab bo'lganligi uchun — kabi boshqa nosozliklarni aniqlash yoki tuzatish urinishlarini barbod etadi unbalance or misalignment. Shu sababli uni topish va bartaraf etish kerak before boshqa har qanday tebranishni kamaytirish ishlari muvaffaqiyatli bo'lishi mumkin.
1. Ta'rif: Mexanik bo'shashlik nima
Mohiyatiga ko'ra, bo'shashlik — yuklanish yo'lidagi konstruktiv yaxlitlikning buzilishidir. Sog'lom mashina kuchlarni bolt ulanmalar, qisqich o'tiritmalar va grout orqali shunday uzatadiki, go'yo butun yig'ma bir yaxlit tana bo'lgandek. Ulanma bo'shashganda, qismlar har bir aylanishda ko'p marta ajralib, qayta o'rniga tushishi mumkin — har bir zarba keng chastota diapazoniga energiya yuboradi. Natijada xarakterli “shovqinli” spektr va har o'lchovdan boshqacha holat ko'rsatadigan mashina paydo bo'ladi. O'zaro bog'liq atamalar bir muammoning rivojlanish bosqichlarini tavsiflaydi: mexanik bo'shashish vaqt o'tishi bilan asta-sekin yomonlashishni ta'kidlaydi, asosiy mexanik esa wear o'tiritmalar va yuzalar holati dastlab bo'shliq vujudga keltiradigan omildir.
2. Mexanik bo'shashlik turlari
Mutaxassislar odatda bo'shashlikni uchta guruhga ajratadi: har birining o'z joylashishi va spektral xususiyati mavjud.
2.1 A turi: Aylanma bo'shashlik (Podshipnik bo'shashishi)
Podshipnik bilan val yoki korpus o'rtasidagi ortiqcha bo'shliq:
- Bearing-to-shaft: val yuzasining eyroshi, yetarli bo'lmagan qisqich o'tiritmasi, podshipnik teshigining shikastlanishi.
- Bearing-to-housing: korpus teshigining eyroshi, podshipnik qopqog'ining bo'shashishi, yetarli bo'lmagan press o'tiritmasi.
- Podshipnik ichki qismi: excessive podshipnik bo’shlig’i from wear.
- Symptom: 1×, 2×, 3× harmonics; higher amplitude in the radial directions.
2.2 B turi: Konstruktiv bo'shashlik (Postament / Poydevor)
Aylanmaydigan qismlarning yetarli darajada mahkamlanmaganligi:
- Bo'shashgan postamentlar: langar boltlari yetarli qilib mahkamlanmagan, grout yemirilgan.
- Bo'shashgan asos o'rnatmasi: uskunani mahkamlash boltlari bo'shashgan yoki yo'q.
- Ramada yoki poydevorda yoriq: siljishga imkon beruvchi konstruktiv shikast.
- Symptom: bir nechta garmoniklar (ko'pincha 5× va undan yuqori); tartibsiz, chiziqli bo'lmagan javob.
Konstruktiv bo'shashlik ko'pincha birga kuzatiladi soft foot, bunda mashina oyoqlarida tekis o'tirmasligi kuzatiladi; bu ikki holat belgilarini bo'lishadi va ko'pincha birga mavjud bo'ladi, shuning uchun ikkalasini birga tekshirish maqsadga muvofiqdir.
2.3 C turi: Komponent bo'shaqligi
Aylanuvchi elementdagi bo'sh yig'ilgan komponentlar:
- Bo'sh impellerlar: impeller valda bo'shashgan, kalit yeyilgan yoki yo'q.
- Bo'sh muftalar: mufta uyalari vallarda bo'shashgan.
- Bo'sh shkivlar / tishli g'ildiraklar: haydash komponentlari valda bo'shashgan.
- Bo'sh qopqoqlar / himoya qalqonlari: qo'rg'oshin panellar taqillab titrashi.
- Symptom: harmonics and sub-harmonics; possible 1/2×, 1/3× components.
C turining pastki-sinxron komponentlari o'ziga xos xususiyatga ega: har ikki yoki uch aylanishda bir marta qayta o'rniga tushadigan qism haqiqiy subharmonic ning yarmida yoki uchdan birida running speed, bu muvozanatsizlik yoki noto'g'ri hizalanish kamdan-kam hosil qiladigan belgisi.
3. Tebranish Tasviri
3.1 Chastota xususiyatlari
Bo'shashlik o'ziga xos chastota naqshini hosil qiladi:
- Bir nechta garmonikalar: strong 1×, 2×, 3×, 4×, and higher — unlike unbalance, which is primarily 1×.
- Sub-harmonics: 1/2×, 1/3× components may appear (Type C looseness).
- Garmonik bo'lmagan tarkib: ishlash tezligining butun son bo'lmagan ko'pkatlarida cho'qqilar.
- Shovqin poligining ko'tarilishi: tasodifiy zarbalar bilan yuzaga kelgan keng diapazonli ko'tarilish.
Foydali aqliy model shundan iboratki, ta'sir qiluvchi birikma harakatning har bir siklini kesadi va buzadi; chastota sohasida bir aylanish davomidagi voqeaning bu buzilishi aynan spektrda yugurish tezligining uzun va tartibli garmonikalar qatorini hosil qiladi spectrum.
3.2 Amplituda xususiyati
- Umumiy darajaning yuqoriligi: mavjud haydovchi kuchlarga nisbatan mutanosib bo'lmagan umumiy tebranish.
- Non-linear: tebranish tezlik yoki yuklamaga qarab bashorat qilinadigan tarzda o'zgarmaydi.
- Erratic: amplituda o'lchashlar orasida sezilarli darajada o'zgarib turadi.
- Yo'nalishlar bo'yicha farqlar: ko'pincha bir yo'nalishda perpendikulyar yo'nalishga qaraganda 2–5 marta yuqori.
3.3 Faza xususiyatlari
- Unstable phase: the phase angle bir o'qishdan ikkinchisiga o'zboshimchalik bilan o'zgarib turadi.
- Katta faza tarqalishi: ±30–90° variation at the same speed.
- Balanslashtirish imkoniyatini yo'q qiladi: bashorat qilib bo'lmaydigan faza balanslashtirish hisob-kitoblarini ishonchsiz qiladi.
3.4 Vaqt to'lqin shakli xususiyatlari
The time waveform bo'shliq uchun spektrga qaraganda ko'pincha ko'proq ma'lumot beradi:
- Noto'g'ri, sinusoidal bo'lmagan shakl.
- Komponent o'z chekloviga urilgan joylarda kesilgan yoki qirqilgan cho'qqilar.
- Tasodifiy impulsli hodisalar.
- Sikldan siklga o'tadigan toza davriy tuzilmaning yo'qolishi.
4. Keng tarqalgan joylari va sabablari
4.1 Podshipnikka oid
- Valni jurnal yuzalarining eskirishi, bu esa podshipnikni tebranishiga olib keladi.
- Podshipnik korpusining o'tish teshiklari eskirgan yoki shikastlangan.
- Siqish o'tqazmasining yetarliligi yo'q (noto'g'ri toleranslar tanlangan).
- Podshipnik qopqog'ining boltlari bo'sh yoki yetarli momentga tortilmagan.
- Birlashish yuzalari eskirgan bo'lingan podshipnik korpuslari.
4.2 Poydevor va o'rnatish
- Bo'sh langar boltlari (eng keng tarqalgan konstruktiv bo'shashish).
- Tayanch ostidagi grut yemirilgan yoki yo'q.
- Beton poydevorda yoriqlar mavjud.
- Uskunani asosiy plitaga mahkamlash boltlari bo'sh.
- Bolt teshiklari shikastlangan yoki kengayib ketgan.
4.3 Aylanuvchi elementlar
- Ventilyator yoki impeller valda bo'sh (kalit eskirgan, mahkamlash vinti bo'sh).
- Muftа vtulkalarida siqish o'tqazmasi yetarli emas.
- Shkiv mahkamlash vintlari bo'sh yoki yo'q.
- Rotor elementlari valda bo'sh.
4.4 Structural
- Mashina ramasi yoki korpusida yoriqlar mavjud.
- Fatigue Payvandlardagi yoriqlar.
- Konstruktiv boltlar bo'sh.
- Yapıştırıcı yoki yopishtirgich materiallar yemirilgan.
5. Aniqlash Usullari
5.1 Tebranish Tahlili
- FFT analysis: look for a long series of harmonics (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+).
- Coherence testing: kirish va javob signallari o'rtasidagi past kogerentlik chiziqsiz xulq-atvorga ishora qiladi.
- Yo'nalish bo'yicha taqqoslash: gorizontal va vertikal yo'nalishlardagi katta farqlar.
- Tashqi qo'zg'atishga javob: a bump test g'ayritabiiy, taqilloqli javob qaytaradigan mashina.
5.2 Jismoniy Ko'rik
5.2.1 Ko'zdan Kechirish
- Bo'shliqlar, yoriqlar, korroziya va shikastlanishlarni aniqlang.
- Harakatlanishni ko'rsatuvchi iz belgilarini tekshiring.
- Tutashuv joylarida bo'yoq eskirish naqshlarini kuzating.
- Fretting jarayonini ko'rsatuvchi metall qirindilar yoki qizg'ish changni aniqlang.
5.2.2 Taqillatib Tekshirish
- Shubhali elementlarni bolg'a bilan urting.
- Aniq jarang o'rniga taqilloq yoki bo'g'iq tovushni eshiting.
- Haddan tashqari harakat yoki tebranishni his qiling.
- Yaxshi holatdagi elementlar bilan taqqoslang.
5.2.3 Burama Momenti Tekshiruvi
- Har bir boltni burama momenti kaliti bilan tekshiring.
- Ko'rsatkichlarni texnik shartlar bilan solishtiring.
- Singan, shikastlangan yoki korroziyaga uchragan mahkamlagichlarni tekshiring.
- Ish parchalanishini tekshiring.
5.2.4 Itarish/tortish sinovlari
- Shubhali qismlarga qo'l yoki oshirgich yordamida kuch tatbiq eting.
- Bo'lmasligi kerak bo'lgan siljishlarni kuzating.
- Bo'shashlikni miqdoriy aniqlash uchun soat indikatorlaridan foydalaning.
- Yangi yoki to'g'ri mahkamlangan qismlar bilan solishtiring.
6. Tuzatish tartiblari
6.1 Podshipnik bo'shashtigi uchun
- Podshipnikni almashtiring: agar podshipnikning o'zi eskirgan bo'lsa.
- Shaft repair: eskirgan valnikni xrom qoplama yoki payvandlash bilan qayta tiklang, so'ngra o'lchamga qayta ishlov bering.
- Korpusni ta'mirlash: korpusni kattalashtirish uchun qayta ishlov bering va kattalashtirilgan podshipnik o'rnating, yoki metall püskürtme yoki payvandlash yordamida mustahkamlang va qayta qoralay qiling.
- O'tirişni yaxshilang: ishlab chiqaruvchining texnik shartnomasidagi to'g'ri siqish o'tirişlaridan foydalaning.
- Bearing caps: mahkamlang yoki eskirgan bo'lsa almashtiring.
6.2 Konstruktiv bo'shashlik uchun
- Barcha mahkamlagichlarni mahkamlang: to'g'ri kesishma naqshi yordamida spetsifikatsiyaga muvofiq momentlang. To'g'ri qiymatlarni tasdiqlash mumkin Bolt qisish momenti kalkulyatori, va langar-bolt sig'imi bilan Langar Bolt Uzib Olish Kalkulyatori.
- Shikastlangan boltlarni almashtiring: to'g'ri sinf va o'lchamdagi yangi boltlarni o'rnating.
- Poydevorni ta'mirlang: eski groutni olib tashlang, sirtlarni tozalang va yangi grout quying.
- Weld cracks: ramalar yoki pedesallardagi yoriqlarni, maqsadga muvofiq hollarda, ta'mirlang.
- Mustahkamlash elementlarini qo'shing: zaiflashgan konstruksiyalar uchun qo'shimcha tirgovichlar yoki tayanch elementlar.
6.3 Komponent Bo'shashishi Holati Uchun
- O'rnatish vintlarini rez'ba qulflovchi birikmasi bilan to'g'ri momentgacha qayta mahkamlang.
- Eskirgan shponkalar va shponka pazlarini almashtiring.
- Press-posadkali komponentlar uchun to'g'ri qisish posadkasidan foydalaning.
- Qayta-qayta bo'shashib qolgan komponentlarni shtift yoki shponka bilan mahkamlang.
- Shikastlangan komponentlarni qayta ishlatmasdan almashtiring.
7. Profilaktik Chora-Tadbirlar
7.1 Loyihalash Bosqichi
- Yetarli biriktiruvchi element o'lchamlari va miqdorini belgilang.
- To'g'ri qisish posadkalarini loyihalang.
- Yetarli konstruktiv qattiqlikni ta'minlang.
- Yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladigan kuchlanish to'planishlaridan saqlaning.
- Mahkamlagichlarning tegishli sinflarini va materiallarini belgilang.
7.2 O'rnatish bosqichi
- Kalibrlangan moment kalitlaridan foydalaning.
- Mahkamlashning to'g'ri ketma-ketligiga rioya qiling.
- Zarur hollarda rezba qotirgich birikmalaridan foydalaning.
- Yig'ish oldidan yuzalar toza va tekis ekanligiga ishonch hosil qiling.
- O'lchamli moslamalar talablarga javob berishini tekshiring.
- Sifat nazorati tekshiruvlarini o'tkazing.
7.3 Texnik xizmat ko'rsatish bosqichi
- Boltlarning tortish momentini davriy ravishda tekshiring (yillik yoki tebranishni monitoring qilish jadvaliga muvofiq).
- Use vibration trending rivojlanayotgan bo'shashishni erta aniqlash uchun.
- To'xtash vaqtida vizual tekshiruvlarni o'tkazing.
- Kerak bo'lganda qayta mahkamlang.
- Tebranish bo'shashishga olib kelishidan oldin uni zudlik bilan bartaraf eting.
8. Diagnostika muammolari
8.1 Boshqa nosozliklarni niqoblash
- Bo'shashish boshqa nosozliklarni niqoblashi yoki ularga taqlid qilishi mumkin.
- Bu aniq muvozanatlash chiziqsiz javob tufayli.
- It makes alignment ushlab turish qiyin yoki imkonsiz bo'lib qoladi.
- U yoriqlar yoki podshipnik nuqsonlari.
8.2 Progressiv xarakter
- Bo'shashlik odatda kichik boshlanib, asta-sekin kuchayib boradi.
- Bo'shashlikdan kelib chiqadigan tebranish yanada ko'proq bo'shashlikni keltirib chiqaradi — bu ijobiy teskari aloqa zanjiriga aylanadi.
- Agar e'tiborsiz qoldirilsa, bir necha hafta ichida engil darajadan og'irga o'tishi mumkin.
- Oxir-oqibat podshipniklar, vallar va poydevorda ikkilamchi shikastlash sodir bo'ladi.
9. Boshqa nosozliklar bilan munosabat
9.1 Bo'shashlik va muvozanatsizlik
| Feature | Unbalance | Looseness |
|---|---|---|
| Asosiy chastota | 1× only | 1×, 2×, 3×, 4×+ harmonics |
| Fazaning barqarorligi | Izchil, takrorlanadigan | Beqaror, o'lchovlar orasida o'zgaradi |
| Linearity | Tebranish ∝ tezlik² | Chiziqsiz, oldindan aytib bo'lmaydigan |
| Balanslashtrishga munosabat | Tebranish kamayadi | Minimal yaxshilanish yoki umuman yo'q |
| Yo'nalish bo'yicha taqsimot | Gorizontal/vertikal yo'nalishlarda o'xshash | Ko'pincha bitta yo'nalishda sezilarli darajada yuqori |
9.2 Bo'shashlik va noto'g'ri o'rnatish
- Misalignment: primarily 2× with some 1×, and a stable phase.
- Looseness: multiple harmonics (1× through 5×+), with unstable phase.
- Combination: noto'g'ri o'rnatish bo'shashlikka olib kelishi mumkin, bo'shashlik esa o'z navbatida noto'g'ri o'rnatish ta'sirini kuchaytiradi — bu ikki holat bir-birini kuchaytirib boradi.
10. Mashinaning ishlash samaradorligiga ta'sir
10.1 To'g'ridan-to'g'ri ta'sirlar
- Yuqori tebranish: ortiqcha darajalar noqulaylik va xavfsizlik muammolarini keltirib chiqaradi, ko'pincha mashinani uning tebranish shiddati limits.
- Noise: g'ichirlash, taqillash yoki taqqa-tuq urilish tovushlari.
- Aniqlikning pasayishi: val joylashuvidagi xatolar.
- Accelerated wear: zarba yuklamalari komponentlarni shikastlaydi.
10.2 Ikkilamchi shikastlanishlar
- Podshipnikning shikastlanishi: zarba yuklamalari va bo'shashlik natijasida yuzaga keladigan noto'g'ri o'rnatish podshipniklarni shikastlaydi.
- Valning fretting-emirilishi: bo'sh ulanish joylaridagi mikro-siljishlar fretting-korroziyasiga olib keladi.
- Biriktiruvchi elementlarning ishdan chiqishi: murvat-boltlar o'zgaruvchan yuklamalar ta'sirida charchab sinib ketishi mumkin.
- Yoriqlarning tarqalishi: tebranish mavjud yoriqlarni yanada kengaytiradi.
- Poydevorning yemirilishi: davomiy tebranish beton va groутни buzib yuboradi.
10.3 Operatsion muammolar
- Samarali muvozanatlashga to'sqinlik qiladi.
- Hizalanishni ushlab turishni imkonsiz qiladi.
- Boshqa muammolarni yashiradigan diagnostik chalkashlikka olib keladi.
- Uskunaning umumiy ishonchliligini pasaytiradi.
11. Amaliy misol
Situation: 1200 ayl/min tezlikda ishlaydigan va ortiqcha tebranishga ega yirik tortma ventilyator.
- Dastlabki belgilar: 4,5 mm/s ogohlantirish chegarasiga qarshi 8 mm/s umumiy tebranish.
- Spectrum: strong 1×, 2×, 3×, 4× components.
- Muvozanatlash urinishlari: uch urinish, hech qanday yaxshilanish yo'q, faza butun jarayon davomida beqaror.
- Investigation: jismoniy tekshiruvda sakkizta langар boltidan to'rttasi bo'shab qolganligi aniqlandi.
- Correction: all anchor bolts re-torqued to the 400 N·m specification.
- Result: tebranish darhol 1,8 mm/s ga tushdi.
- Follow-up: tizim chiziqli holatga kelgach, bitta muvozanatlash o'tishi tebranishni 0,8 mm/s ga kamaytirdi.
- Lesson: muvozanatlashdan oldin har doim bo'shashlikni tekshiring.
Bu holat o'quv qo'llanmadan olingan: xodimlarni bezovta qilgan uchta muvafaqiyatsiz muvozanatlash o'tishlari o'zi diagnostika bo'ldi. Poydevor qayta qattiq holatga kelgach, rotor chiziqli harakat qildi va muvozanatsizlikni tuzatish birinchi urinishdayoq muvaffaqiyatli bo'ldi. Kabi ko'chma ikki kanalli analizator Balanset-1A shortens this loop further — its live spectrum and stable-versus-scattered phase readout flag a non-linear, loose machine in minutes, so an engineer knows to reach for a torque wrench before attempting a balance that was never going to take. The overall level itself can be reconstructed from the spectrum with the Umumiy Tebranish Darajasi Kalkulyatori mashinaning ogohlantirish chegarasiga nisbatan qayerda ekanligini tasdiqlash uchun.
12. Eng yaxshi amaliyotlar
12.1 Diagnostik tekshiruv ro'yxati
Har qanday tebranish muammosini tekshirishda, avvalo, mexanik bo'shashlik mavjud yoki yo'qligini aniqlab oling:
- Bir nechta garmonikalar mavjudligi uchun spektrni tahlil qiling.
- O'lchovlar o'rtasida fazaning takrorlanishini tekshiring.
- Shubhali elementlarda terib sinash (tap test) o'tkazing.
- Har bir boltning burama momentini tekshiring.
- Yoriqlar, yeyilish va eskirish belgilarini ko'zdan kechiring.
- Avvalo har qanday bo'shashlikni bartaraf eting, keyingi diagnostika yoki tuzatish ishlaridan oldin.
12.2 Texnik xizmat ko'rsatish tartibi
- Profilaktik texnik xizmat ko'rsatish jadvallariga bolt burama momenti tekshiruvlarini kiriting.
- Bazaviy burama moment qiymatlarini hujjatlashtiring.
- Burama momentning vaqt o'tishi bilan pasayish tendentsiyasini kuzatib boring.
- Muhim mahkamlagichlarda rezba qotiruvchi birikmalardan foydalaning.
- Burama moment qayta-qayta pasayib borsa, qayta mahkamlash o'rniga almashtiring.
Mexanik bo'shashlik — mashinalar tebranishining keng tarqalgan, ammo ko'pincha e'tibordan chetda qoladigan sababi. Uning xarakterli ko'p garmonikali spektral tasviri, chiziqsiz xatti-harakati va boshqa barcha diagnostika hamda tuzatish choralariga aralashish xususiyati uni har qanday tebranishni bartaraf etish ishining birinchi bosqichida aniqlab, yo'q qilish zarurligini belgilaydi.
