ترک‌های شافت شلی/انحراف مکانیکی و سایر علل و راه‌حل‌های خرابی

خرابی های رایج ماشین های دوار از جمله تحریک بخار، شل شدن مکانیکی، شکستگی و ریزش تیغه روتور، اصطکاک، ترک شفت، انحراف مکانیکی و انحراف الکتریکی و غیره وجود دارد.

تحریک بخار

معمولاً دو دلیل برای تحریک بخار وجود دارد، یکی به دلیل توالی باز شدن شیر تنظیم کننده است، بخار فشار بالا نیرویی ایجاد می کند که روتور را به سمت بالا می برد، بنابراین فشار مخصوص یاتاقان را کاهش می دهد و در نتیجه یاتاقان را بی ثبات می کند.مورد دوم به دلیل فاصله شعاعی ناهموار در بالای لوب است که یک نیروی مؤلفه مماسی ایجاد می کند، و همچنین نیروی مؤلفه مماسی ایجاد شده توسط جریان گاز در مهر و موم شفت انتهایی، که باعث می شود روتور ارتعاش خود تحریکی ایجاد کند. .

تحریک بخار به طور کلی در روتور پرفشار توربین های پرقدرت رخ می دهد، هنگامی که نوسان بخار رخ می دهد، مشخصه اصلی ارتعاش این است که ارتعاش به بار بسیار حساس است و فرکانس ارتعاش با روتور بحرانی مرتبه اول منطبق است. فرکانس سرعتدر اکثریت قریب به اتفاق موارد (تحریک بخار خیلی جدی نیست) فرکانس ارتعاش به اجزای نیمه فرکانس.

در صورت نوسان بخار، گاهی اوقات تغییر طرح یاتاقان بی فایده است، فقط برای بهبود طراحی قسمت عبور جریان آب بند بخار، تنظیم شکاف نصب، کاهش قابل توجه بار یا تغییر بخار اصلی به بخار. تنظیم توالی باز شدن شیر به منظور حل مشکل.

شل شدن مکانیکی

معمولاً سه نوع شل شدن مکانیکی وجود دارد.

شل شدن نوع اول به وجود سستی سازه در پایه، جدول و فونداسیون دستگاه یا سیمان ضعیف و تغییر شکل سازه یا فونداسیون اشاره دارد.

نوع دوم شل شدن عمدتاً به دلیل شل شدن پیچ و مهره های ثابت پایه دستگاه یا ترک در صندلی یاتاقان ایجاد می شود.

نوع سوم شل شدن به دلیل تناسب نامناسب بین قطعات ایجاد می شود، زمانی که شل شدن معمولاً شل شدن بالش کاشی یاتاقان در پوشش یاتاقان، فاصله بیش از حد یاتاقان یا وجود شل شدن پروانه روی محور چرخان است.مرحله ارتعاش این شل شدن بسیار ناپایدار است و بسیار متفاوت است.ارتعاش هنگامی که شل ماهیت جهت دار دارد در جهت شل شدن به دلیل کاهش نیروی اتصال باعث افزایش دامنه ارتعاش می شود.

روتور شکسته تیغه و ریزش

روتور شکسته تیغه، قطعات یا لایه مقیاس کردن مکانیسم شکست و شکست تعادل پویا یکسان است.مشخصات آن به شرح زیر است.

① ارتعاش دامنه فرکانس در افزایش ناگهانی فوری.

② فرکانس مشخصه ارتعاش فرکانس کاری روتور است.

③ فاز ارتعاش فرکانس کاری نیز به طور ناگهانی تغییر خواهد کرد.

اصطکاک

هنگامی که قطعات دوار ماشین های دوار و قطعات ثابت در تماس باشند، اصطکاک شعاعی یا اصطکاک محوری قطعات متحرک و استاتیک رخ می دهد.این یک شکست جدی است، ممکن است منجر به آسیب کل دستگاه شود.معمولا دو مورد وجود دارد که اصطکاک رخ می دهد.

اولین مورد اصطکاک جزئی است، زمانی که روتور به طور تصادفی با قسمت ثابت تماس می گیرد، در حالی که تماس تنها در قسمت کسری روتور در کل چرخه متحرک حفظ می شود، که معمولاً برای کل دستگاه نسبتاً مخرب و خطرناک است.

دوم، به ویژه برای اثر مخرب و خطر دستگاه، مورد جدی تر است، که اصطکاک کامل حلقه محیطی است، که گاهی اوقات "اصطکاک کامل" یا "اصطکاک خشک" نامیده می شود، آنها بیشتر در مهر و موم ایجاد می شوند.هنگامی که اصطکاک حلقه محیطی رخ می دهد، روتور تماس مداوم با مهر و موم را حفظ می کند و اصطکاک ایجاد شده در نقطه تماس می تواند منجر به تغییر چشمگیری در جهت حرکت روتور، از یک حرکت مثبت رو به جلو به یک حرکت منفی به عقب شود.

اصطکاک آنقدر مضر است که حتی یک دوره کوتاه اصطکاک بین شفت روتور و ساقه شفت می تواند عواقب جدی داشته باشد.

ترک شفت

علت ترک های روتور بیشتر آسیب ناشی از خستگی است.روتور ماشین های دوار در صورت طراحی نامناسب (شامل انتخاب نامناسب مواد یا ساختار نامعقول) یا روش های پردازش نامناسب یا یک واحد قدیمی با زمان کار طولانی به دلیل خوردگی تنشی، خستگی، خزش و غیره، باعث ایجاد ترک های ریز در محل می شود. نقطه محرک اصلی روتور، همراه با عمل پیوسته گشتاور و بار شعاعی بزرگتر و متغیر، ریز ترک ها به تدریج گسترش می یابند و در نهایت به ترک های ماکرو تبدیل می شوند.

نقاط شروع اولیه معمولاً در نواحی با تنش بالا و عیوب مواد، مانند تمرکز تنش روی شفت، آثار و خراش‌های ابزار باقی مانده در حین ماشین‌کاری، و مناطقی با نقص مواد جزئی (مثلاً سرباره) یافت می‌شوند.

در مرحله اولیه ترک در روتور، سرعت انبساط نسبتاً آهسته و رشد دامنه ارتعاش شعاعی نسبتاً کم است.اما سرعت انبساط ترک با عمیق تر شدن ترک شتاب می گیرد، دامنه مربوطه به سرعت افزایش یافته است.به طور خاص، افزایش سریع دامنه دیفتانگ و تغییر فاز آن اغلب می تواند اطلاعات تشخیصی ترک ها را ارائه دهد، بنابراین می توان از روند دامنه و تغییر فاز دیفتانگ برای تشخیص ترک های روتور استفاده کرد.

انحرافات مکانیکی و الکتریکی

دلیل انحرافات مکانیکی و الکتریکی در سیگنال ارتعاش با اصل عملکرد سنسور جریان گردابی غیر تماسی تعیین می شود.

برش سطوح شافت ماشینکاری ناقص (بیضوی یا شفت های مختلف) نشانه ای از حرکت دینامیکی سینوسی با فرکانس منطبق با فرکانس چرخشی قسمت چرخان ایجاد می کند.علت تراشکاری ناقص سطوح برش معمولاً به دلیل فرسودگی یاتاقان ها در ماشین ابزار که در آن ماشین کاری نهایی انجام شده است، ابزارهای مات شده، تغذیه خیلی سریع یا سایر عیوب در ماشین ابزار، یا در اثر سایش انگشتان تراش ایجاد می شود.ناصاف یا سایر عیوب روی سطح ژورنال، مانند خراش، گودال، بریدگی، اسکار زنگ زدگی و غیره نیز خروجی انحراف ایجاد می کند.

ساده ترین راه برای بررسی این شرایط خطا، بررسی مقدار runout ژورنال با یک درصد متر است.مقدار نوسان درصد سنج وجود خطا در سطح اندازه گیری شده را همانطور که توسط سنسور جریان گردابی غیر تماسی مشاهده می شود تأیید می کند.

سطح اندازه گیری شده ژورنال باید به دقت سطح ژورنال یک یاتاقان ساده محافظت شود.هنگام بلند کردن، کابل مورد استفاده باید از مساحت سطح اندازه‌گیری شده توسط سنسور اجتناب کند و قاب پشتیبانی برای نگهداری روتور باید اطمینان حاصل کند که باعث ایجاد خراش، فرورفتگی و غیره بر روی سطح ژورنال نمی‌شود.

به طور کلی، سنسورهای جریان گردابی تا زمانی که میدان یکنواخت یا متقارن باشد، در میدان مغناطیسی به خوبی کار می کنند.اگر یک سطح روی شفت میدان مغناطیسی بالایی داشته باشد در حالی که بقیه سطح غیر مغناطیسی باشد یا فقط دارای میدان مغناطیسی کم باشد، این می تواند باعث انحرافات الکتریکی شود.این به دلیل تغییر در حساسیت حسگر ناشی از میدان مغناطیسی از سنسور جریان گردابی است که بر روی چنین سطوح ژورنالی عمل می کند.

علاوه بر این، آبکاری ناهموار، مواد روتور ناهموار و غیره نیز می تواند باعث انحرافات الکتریکی شود که با درصد سنج قابل اندازه گیری و تایید نیست.