Rung động ngang trong máy móc quay là gì? • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Rung động ngang trong máy móc quay là gì? • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Rung động ngang trong máy móc quay là gì?

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về rung động ngang trong máy móc quay

Định nghĩa: Rung động bên là gì?

Rung động bên (còn gọi là rung động hướng tâm hoặc rung động ngang) đề cập đến chuyển động của trục quay vuông góc với trục quay của nó. Nói một cách đơn giản, đó là chuyển động từ bên này sang bên kia hoặc lên xuống của trục khi nó quay. Rung động ngang là loại rung động phổ biến nhất. rung động trong máy móc quay và thường được gây ra bởi lực hướng tâm như mất cân bằng, sự không thẳng hàng, trục cong hoặc lỗi ổ trục.

Hiểu được rung động bên là cơ bản để động lực học rôto vì nó đại diện cho chế độ rung động chính của hầu hết các thiết bị quay và là trọng tâm của hầu hết các hoạt động giám sát rung động và cân bằng các hoạt động.

Hướng và Đo lường

Độ rung ngang được đo ở mặt phẳng vuông góc với trục trục:

Hệ tọa độ

  • Hướng ngang: Chuyển động sang hai bên song song với mặt đất
  • Hướng dọc: Chuyển động lên xuống vuông góc với mặt đất
  • Hướng xuyên tâm: Bất kỳ hướng nào vuông góc với trục trục (kết hợp giữa chiều ngang và chiều dọc)

Vị trí đo lường

Độ rung ngang thường được đo tại:

  • Vỏ ổ trục: Sử dụng máy đo gia tốc hoặc máy biến đổi vận tốc gắn trên nắp ổ trục hoặc bệ đỡ
  • Bề mặt trục: Sử dụng đầu dò tiệm cận không tiếp xúc để đo chuyển động trục trực tiếp
  • Nhiều hướng: Các phép đo theo cả hướng ngang và hướng dọc cung cấp hình ảnh hoàn chỉnh về chuyển động ngang

Nguyên nhân chính gây ra rung động bên

Rung động ngang có thể phát sinh từ nhiều nguồn, mỗi nguồn tạo ra các dấu hiệu rung động đặc trưng:

1. Mất cân bằng (Phổ biến nhất)

Mất cân bằng là nguyên nhân thường gặp nhất gây ra rung động ngang. Sự phân bố khối lượng không đối xứng tạo ra lực ly tâm quay tạo ra:

  • Tần số rung 1X (một lần mỗi vòng quay)
  • Tương đối ổn định giai đoạn mối quan hệ
  • Biên độ tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ
  • Hình tròn hoặc hình elip quỹ đạo trục

2. Sự không thẳng hàng

Trục không thẳng hàng giữa các máy móc được ghép nối tạo ra lực ngang:

  • Chủ yếu là rung động 2X (hai lần mỗi vòng quay)
  • Cũng có thể kích thích sóng hài 1X và cao hơn
  • Thường cũng cho thấy thành phần trục cao
  • Mối quan hệ pha khác với sự mất cân bằng

3. Trục cong hoặc cong vênh

Một trục cong hoặc cong vĩnh viễn sẽ tạo ra độ lệch tâm hình học:

  • Độ rung 1X có thể xuất hiện tương tự như mất cân bằng
  • Độ rung cao ngay cả ở tốc độ lăn chậm
  • Khó có thể tự cân bằng để sửa chữa

4. Lỗi ổ trục

Vòng bi lăn các khuyết tật tạo ra rung động ngang đặc trưng:

  • Các thành phần tần số cao (mang tần số lỗi)
  • Được điều chế bằng tần số thấp hơn tạo ra dải bên
  • Thường đòi hỏi phân tích phong bì để phát hiện

5. Sự lỏng lẻo về mặt cơ học

Vòng bi, móng hoặc bu lông lắp lỏng lẻo tạo ra:

  • Nhiều sóng hài (1X, 2X, 3X, v.v.)
  • Phản ứng phi tuyến tính với lực ép
  • Rung động thất thường hoặc không ổn định

6. Cọ xát giữa rotor và stato

Sự tiếp xúc giữa các bộ phận quay và cố định tạo ra:

  • Các thành phần không đồng bộ
  • Sự thay đổi đột ngột về biên độ và pha rung động
  • Có thể uốn cong do nhiệt

Rung động ngang so với các loại rung động khác

Máy móc quay có thể bị rung theo ba hướng chính:

Rung động bên (xuyên tâm)

  • Phương hướng: Vuông góc với trục trục
  • Nguyên nhân điển hình: Mất cân bằng, lệch trục, trục cong, lỗi ổ trục
  • Đo lường: Máy đo gia tốc hoặc cảm biến vận tốc trên vỏ ổ trục; đầu dò tiệm cận trên trục
  • Sự thống trị: Thông thường thành phần dao động có biên độ lớn nhất

Rung trục

  • Phương hướng: Song song với trục trục
  • Nguyên nhân điển hình: Sự không cân chỉnh, vấn đề về ổ trục đẩy, vấn đề về quy trình
  • Đo lường: Máy đo gia tốc được gắn theo trục
  • Sự thống trị: Thông thường biên độ thấp hơn biên độ ngang, nhưng có thể chẩn đoán được một số lỗi nhất định

Rung xoắn

  • Phương hướng: Chuyển động xoắn quanh trục trục
  • Nguyên nhân điển hình: Các vấn đề về lưới bánh răng, sự cố điện động cơ, sự cố khớp nối
  • Đo lường: Yêu cầu cảm biến rung xoắn chuyên dụng hoặc máy đo ứng suất
  • Sự thống trị: Thường nhỏ nhưng có thể gây ra sự cố mỏi

Chế độ rung ngang và tốc độ tới hạn

TRONG động lực học rôto, các chế độ rung ngang mô tả các mẫu độ lệch đặc trưng của trục:

Chế độ bên đầu tiên

  • Hình dạng uốn cong đơn giản (hình cung đơn hoặc hình cánh cung)
  • Tần số tự nhiên thấp nhất
  • Dễ bị kích thích nhất bởi sự mất cân bằng
  • Đầu tiên tốc độ tới hạn tương ứng với chế độ này

Chế độ bên thứ hai

  • Độ lệch hình chữ S với một điểm nút
  • Tần số tự nhiên cao hơn
  • Tốc độ tới hạn thứ hai
  • Quan trọng đối với rôto linh hoạt

Các chế độ bên cao hơn

  • Hình dạng ngày càng phức tạp với nhiều nút
  • Chỉ liên quan đến rôto tốc độ rất cao hoặc rất linh hoạt
  • Có thể bị kích thích bởi lưỡi dao hoặc các kích thích tần số cao khác

Đo lường và Giám sát

Thông số đo lường

Rung động ngang được đặc trưng bởi một số thông số:

  • Biên độ: Độ lớn của chuyển động, được đo bằng độ dịch chuyển (µm, mils), vận tốc (mm/giây, in/giây) hoặc gia tốc (g, m/giây²)
  • Tính thường xuyên: Tốc độ chạy thường là 1X đối với rung động mất cân bằng, nhưng có thể bao gồm sóng hài và các tần số khác
  • Giai đoạn: Thời điểm dịch chuyển tối đa so với điểm tham chiếu trên trục
  • Quỹ đạo: Đường đi thực tế được vạch ra bởi tâm trục khi nhìn từ đầu này sang đầu kia

Tiêu chuẩn đo lường

Tiêu chuẩn quốc tế cung cấp hướng dẫn về mức độ rung động ngang có thể chấp nhận được:

  • Dòng ISO 20816: Giới hạn rung động cho các loại máy khác nhau dựa trên vận tốc RMS
  • API 610, 617, 684: Tiêu chuẩn cụ thể của ngành về động lực học của máy bơm, máy nén và rôto
  • Khu vực nghiêm trọng: Xác định mức độ chấp nhận được, thận trọng và báo động dựa trên loại và kích thước thiết bị

Kiểm soát và giảm thiểu

Balancing

Balancing là phương pháp chính để giảm rung động ngang do mất cân bằng:

Căn chỉnh

Việc căn chỉnh trục chính xác làm giảm lực ngang do sai lệch:

  • Công cụ căn chỉnh laser để định vị trục chính xác
  • Xem xét sự phát triển nhiệt trong các quy trình căn chỉnh
  • Hiệu chỉnh chân mềm trước khi căn chỉnh

Giảm chấn

Giảm chấn kiểm soát biên độ rung động ngang, đặc biệt là ở tốc độ tới hạn:

  • Vòng bi màng chất lỏng cung cấp khả năng giảm chấn đáng kể
  • Bộ giảm chấn màng ép để kiểm soát bổ sung
  • Xử lý giảm chấn kết cấu hỗ trợ

Sửa đổi độ cứng

Thay đổi độ cứng của hệ thống di chuyển tốc độ quan trọng:

  • Đường kính trục tăng làm tăng tốc độ quan trọng
  • Giảm nhịp ổ trục làm tăng tốc độ tới hạn đầu tiên
  • Độ cứng của nền móng ảnh hưởng đến phản ứng tổng thể của hệ thống

Tầm quan trọng của chẩn đoán

Phân tích rung động ngang là nền tảng của chẩn đoán máy móc:

  • Xu hướng: Theo dõi rung động bên theo thời gian cho thấy các vấn đề đang phát triển
  • Xác định lỗi: Tần số rung động và mô hình xác định các loại lỗi cụ thể
  • Đánh giá mức độ nghiêm trọng: Biên độ so với tiêu chuẩn cho thấy mức độ nghiêm trọng của vấn đề
  • Xác minh cân bằng: Giảm rung động bên xác nhận sự cân bằng thành công
  • Bảo trì dựa trên tình trạng: Mức độ rung động kích hoạt các hành động bảo trì

Quản lý rung động ngang hiệu quả là điều cần thiết để máy móc quay hoạt động đáng tin cậy và lâu dài, khiến rung động ngang trở thành trọng tâm chính của các chương trình giám sát rung động, chiến lược bảo trì dự đoán và các cân nhắc về thiết kế động lực học của rôto.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp