1. Định nghĩa và bản chất vật lý

Chân mềm Đây là tình trạng một hoặc nhiều chân máy không tiếp xúc hoàn toàn với khung đế (tấm đế, tấm lót) trước khi siết chặt các bu lông giữ. Khi siết chặt bu lông như vậy, vỏ máy bị biến dạng, hình dạng lỗ ổ trục bị méo mó, và trục rôto bị lệch khỏi vị trí thiết kế.

Về mặt vật lý, hiện tượng sau xảy ra: lực siết của bu lông trên chân đế không tiếp xúc hoàn toàn tạo ra mômen uốn trong vỏ. Biến dạng này được truyền đến các giá đỡ ổ trục, gây ra:

• Sự lệch trục của vòng trong ổ bi lăn
• Phân bố tải trọng không đều trong ổ trượt
• Sai lệch góc của các trục máy ghép nối
• Mất cân bằng động do độ lệch rôto

Kết quả là, độ rung tăng lên ở tần số quay (1×), và trong trường hợp nghiêm trọng, cả ở bội số hài hòa nữa.

2. Phân loại bàn chân mềm

Thực tiễn quốc tế phân biệt bốn loại bàn chân mềm. Mỗi loại đòi hỏi một phương pháp nhận diện và điều trị khác nhau.

3. Ảnh hưởng đến tình trạng rung động của máy móc

Hiện tượng chân máy mềm gây ảnh hưởng tiêu cực phức tạp đến tình trạng máy móc trên nhiều thông số khác nhau:

4. Phương pháp chẩn đoán

4.1. Phát hiện tĩnh điện (Thước đo khe hở và đồng hồ đo độ lệch)

Phương pháp phổ biến nhất trong quá trình thực hiện công tác căn chỉnh theo lịch trình.

1. Nới lỏng tất cả các bu lông giữ máy.
2. Dùng thước đo khe hở đặt giữa mỗi chân và khung. Ghi lại khoảng cách.
3. Đối với mỗi foot có khoảng cách vượt quá 0,05 mm, Chọn các miếng đệm đã được hiệu chuẩn.
4. Siết chặt tất cả các bu lông bằng cờ lê lực.
5. Lặp lại phép đo với đồng hồ đo độ lệch: lắp đế lên khung, đặt đầu kim chỉ thị vào chân đế và nới lỏng bu lông. Độ lệch cho phép không được vượt quá 0,05 mm (50 µm).

4.2. Phát hiện động (Bu lông bị lỏng trên máy đang hoạt động)

Phương pháp này phát hiện hiện tượng chân đế mềm trực tiếp trong điều kiện vận hành — ở nhiệt độ, áp suất và biến dạng đường ống.

1. Lắp đặt cảm biến rung (gia tốc kế) trên vỏ máy gần giá đỡ.
2. Kết nối thiết bị ở chế độ giám sát vận tốc rung RMS thời gian thực. Một máy đo độ rung hai kênh cầm tay như... Balanset-1A có thể được sử dụng, cho phép giám sát đồng thời mức độ rung và góc pha ở tần số quay.
3. Lần lượt nới lỏng từng bu lông giữ (đến khi vừa tay), quan sát sự thay đổi về giá trị RMS.
4. Sau khi kiểm tra, hãy siết chặt lại bu lông ngay lập tức và chuyển sang bu lông tiếp theo.
5. Bu lông mà khi nới lỏng sẽ làm giảm đáng kể độ rung cho thấy vị trí đó có hiện tượng "chân đế yếu".

4.3. Phân tích dao động xuyên pha

Phương pháp đo bằng dụng cụ cung cấp nhiều thông tin nhất, cho phép nhận biết bàn chân mềm. mà không cần nới lỏng ốc vít trên thiết bị vận hành.

Thiết bị cần thiết

• Máy phân tích rung động hai kênh với chức năng giao thoa pha.
• Hai gia tốc kế
• Cảm biến tham chiếu pha (máy đo tốc độ) và một điểm đánh dấu phản quang trên rôto

Máy đo độ rung hai kênh Balanset-1A Thiết bị này cung cấp khả năng đo đồng thời biên độ dao động ở mức 1× và góc pha trên hai kênh với độ chính xác ±2°, thích hợp cho việc phân tích pha chéo tại hiện trường. Một cảm biến tham chiếu pha quang điện (phạm vi 0–360°) được bao gồm như thiết bị tiêu chuẩn.

1. Gắn các gia tốc kế lên hai giá đỡ máy theo cùng một hướng (ví dụ: thẳng đứng).
2. Gắn điểm đánh dấu vào rôto và hướng cảm biến đo tốc độ vào điểm đánh dấu.
3. Thực hiện phép đo pha chéo: thiết bị xác định sự khác biệt về góc pha dao động giữa hai điểm ở tần số quay gấp 1 lần.

Chẩn đoán phân biệt

Ưu điểm của phương pháp pha chéo là nó hoạt động trong quá trình vận hành máy bình thường và không cần phải nới lỏng bất kỳ ốc vít nào.

5. Chân mềm do đường ống gây ra

Áp lực lên đường ống trong thiết bị bơm hoặc máy nén là một trong những nguyên nhân chính - nhưng thường bị bỏ qua - gây ra rung động quá mức và sự lệch trục không ổn định.

5.1. Cơ chế xảy ra

Nếu đường ống được nối với mặt bích máy trong điều kiện chịu lực căng (không có độ khít tự do), lực tác dụng lên vỏ máy sẽ liên tục được duy trì. Dưới áp suất và nhiệt độ hoạt động, lực này tăng lên do giãn nở nhiệt. Đường ống sẽ làm "rung lắc" máy, dẫn đến:

• Những thay đổi định kỳ về sự thẳng hàng của trục
• Độ rung tăng lên ở tần số quay 1× và 2×
• Hiện tượng mài mòn sớm của ổ bi và phớt cơ khí.
• Các chỉ số không ổn định khi cố gắng căn chỉnh.

5.2. Kiểm tra tình trạng đường ống

Trước khi căn chỉnh trục, việc kiểm tra độ nghiêng và độ lệch của mặt bích là bắt buộc.

1. Tháo rời đường ống khỏi mặt bích của máy.
2. Đo khoảng cách giữa mặt bích ống và mặt bích máy tại bốn điểm: 12, 3, 6 và 9 giờ.
3. Xác định góc lệch (sự khác biệt về khe hở tại các điểm đối diện) và độ lệch tâm (sự không khớp song song của đường tâm mặt bích).

Dung sai

• Góc độ lý tưởng và giá trị độ lệch: 0 mm
• Hoàn toàn có thể thực hiện được nếu lắp đặt cẩn thận: 0,01–0,02 mm
• Các giá trị vượt quá 0,05 mm yêu cầu sửa chữa bắt buộc trước khi căn chỉnh

5.3. Phụ kiện đường ống

Mục tiêu là đạt được mối nối mặt bích không bị ứng suất mà không cần tác dụng lực bên ngoài. Các phương pháp bao gồm:

• Điều chỉnh giá đỡ và móc treo ống
• Cắt ngắn hoặc nối dài các đoạn ống chỉ
• Sử dụng khớp giãn nở
• Điều chỉnh các vị trí hỗ trợ trung gian

6. Yêu cầu về diện tích tiếp xúc của bàn chân

Diện tích tiếp xúc tối thiểu giữa chân máy và tấm đế (khung nền) phải là ít nhất 80% của vùng lòng bàn chân.

Khi diện tích tiếp xúc nhỏ hơn 80%:

• Tải trọng được phân bố không đều, tạo ra các điểm tập trung ứng suất cục bộ.
• Các miếng đệm bị biến dạng và lõm xuống tại các vùng tiếp xúc điểm.
• Việc siết chặt bu lông không đảm bảo độ cố định ổn định — sự thẳng hàng sẽ "lệch" theo thời gian.
• Nguy cơ hỏng hóc do mỏi của bàn chân hoặc đế giày tăng lên.

Phương pháp kiểm tra

• Kiểm tra bằng mắt thường: vết tiếp xúc, oxy hóa, trầy xước trên bề mặt chân đế và khung
• Màu xanh Phổ (chất đánh dấu): Thoa một lớp mỏng lên đế giày, ấn chân xuống và đánh giá độ tiếp xúc.
• Bộ thước đo khe hở: Đo chu vi xung quanh bàn chân khi bu lông đã được nới lỏng.

Nếu phát hiện độ tiếp xúc nhỏ hơn 80%, độ phẳng của bề mặt ổ đỡ phải được khôi phục: bằng cách cạo, phay hoặc mài tấm đế và/hoặc đế chân.

7. Quy trình chỉnh sửa bàn chân mềm

Trình tự công việc được khuyến nghị khi phát hiện bàn chân mềm:

8. Thiết bị đo lường

8.1. Công cụ chẩn đoán tĩnh

• Bộ thước đo khe hở đã hiệu chuẩn (từ 0,02 mm)
• Đồng hồ đo độ chính xác trên đế từ (vạch chia 0,01 mm)
• Thước thẳng
• Chất đánh dấu (màu xanh Phổ) để đánh giá vùng tiếp xúc.
• Cờ lê lực đã hiệu chuẩn

8.2. Công cụ chẩn đoán động

Việc phát hiện chuyển động chân mềm động và phân tích pha chéo đòi hỏi một máy phân tích rung động di động có khả năng đo lường hai kênh đồng thời và phân tích pha.

The Balanset-1A (Sản xuất bởi VibroMera) là một máy đo độ rung và cân bằng hai kênh cầm tay phù hợp cho các nhiệm vụ này. Các thông số kỹ thuật chính liên quan đến chẩn đoán chứng bàn chân mềm:

Kiến trúc hai kênh của Balanset-1A cho phép đo đồng thời biên độ và pha dao động tại hai điểm đỡ, đây là điều kiện tiên quyết để chẩn đoán hiện tượng chân vịt mềm lệch pha. Sau khi hiệu chỉnh chân vịt mềm, cùng một thiết bị được sử dụng để cân bằng rôto trong chính ổ trục của nó — trong một hoặc hai mặt phẳng hiệu chỉnh — mà không cần tháo rời thiết bị.

9. Tài liệu tham khảo chuẩn mực

• GOST R ISO 20816-1-2021 — Rung động. Đo lường và đánh giá độ rung của máy móc. Phần 1. Hướng dẫn chung.
• GOST R ISO 18436-2-2005 — Giám sát và chẩn đoán tình trạng máy móc. Giám sát và chẩn đoán tình trạng rung động. Phần 2. Yêu cầu về đào tạo và chứng nhận nhân viên.
• Tiêu chuẩn ISO 1940-1:2003 — Dao động cơ học. Yêu cầu về chất lượng cân bằng đối với rôto ở trạng thái cố định (cứng). Phần 1: Quy định và kiểm tra dung sai cân bằng.
• ISO 10816 / ISO 20816 — Bộ tiêu chuẩn để đánh giá tình trạng rung động của máy móc.

10. Conclusion

Các máy đo độ rung hai kênh cầm tay hiện đại như... Balanset-1A Cung cấp một chu trình chẩn đoán hoàn chỉnh — từ phát hiện hiện tượng chân rôto mềm thông qua phân tích pha chéo đến cân bằng rôto tại chỗ sau đó. Việc sử dụng các phương pháp chẩn đoán bằng thiết bị thay vì kiểm tra bằng mắt thường giúp tăng đáng kể độ tin cậy trong phát hiện lỗi và giảm thời gian vận hành.

Quy trình vận hành được đề xuất

Tuân thủ trình tự này là nền tảng cho hoạt động đáng tin cậy và lâu dài của thiết bị quay.