Příčina stavu vychýlení není vždy zřejmá. Analýza vibrací může odhalit problém nesouososti, ale nemusí nutně identifikovat důvod.
Zachycení údajů o vyrovnání před odstraněním nebo rozebráním zařízení, i když je údržba prováděna z důvodů nesouososti, může časem odhalit skryté příčiny nesouososti.
Pravidelná kontrola a zaznamenávání podmínek vyrovnání generuje užitečné informace o opravitelných podmínkách, které, pokud budou řešeny, sníží počet poruch, zvýší produktivitu a ušetří peníze.
Někteří odborníci také poukazují na další faktory (se skutečnými zprávami), jako jsou problémy se základy (tj. na rozhraní mezi podpěrami stroje a základnou nebo „flexibilním“ základem) a klimatické problémy.
VIBRACE A TEPLOTA V PŘÍPADĚ ŠPATNĚNÍ
Obecně se volí měření v ložiscích blízko spojky a v radiálním a axiálním směru. Vibrace způsobené nesouosostí se projevují následujícími příznaky:
Průběžná analýza: RMS rychlost (0-1 kHz) má tendenci hodně stoupat, což je první známka tohoto typu selhání.
V závislosti na příčině nesouososti může být tento nárůst pozvolnější.
Spektrum: Očekává se, že bude vidět vysoký 1X vrchol v axiálním směru kvůli úhlovému nesouososti (mezera) a vysoké vrcholy při 1X, 2X, 3X a dokonce 4X a 5X v radiálním směru kvůli paralelnímu nesouososti (offsetu). Obecně platí, že rychlost je nejlepší velikostí pro analýzu nesouososti.
Vrcholy mohou být vyšší vertikálně na jednom konci součásti (např. motoru), ale vyšší horizontálně na druhém konci stejné součásti.
Křivka: Tvar vlny bude kombinací 1X, 2X a případně dalších zdrojů, a může proto zahrnovat „oscilaci“ nebo mít podobu „M“ nebo „W“.
Fáze: Součásti (např. motor a čerpadlo) budou axiálně mimo fázi v důsledku úhlového nesouososti.
Při porovnávání vertikálních a horizontálních fázových odečtů mohou být ve fázi nebo o 180° mimo fázi. Vertikální fázové údaje odebrané na opačných stranách spojky (např. motorový konec motoru a motorový konec čerpadla) budou mimo fázi.
Teplota: Nárůst teploty v blízkosti spojky je patrný, což závisí na míře nesouososti a typu použité spojky.
Obecně platí, že teplotní profil podél spojeného hřídele má tvar „W“, kde dochází k teplotním špičkám na spojce a na ložiskách. Toto rozložení teploty podél hřídele je jasně vidět na obrázku níže.
SLOŽITOST DIAGNOSTIKY
Nesouosost i u pružných spojek má za následek dvě síly, axiální a radiální, a následně zvýšené vibrace v axiálním a radiálním směru.
Axiální vibrace jsou obvykle nejlepším indikátorem nesouososti. Obecně platí, že kdykoli je amplituda axiálních vibrací větší než polovina nejvyšší radiální vibrace (horizontální nebo vertikální), pak by mělo být považováno za příčinu vibrací nesouosost.
Vliv nesouososti na vibrační podpis je však složitý a spoluúčast lze shrnout do pěti obecných pravidel:
1. Není možné dospět k závěru, že příčinou nesprávné funkce strojního zařízení v reálném světě je nesouosost hřídele, pouze pozorováním jediného spektra vibrací v jednom provozním stavu.
2. Závažnost vychýlení nelze zjistit pomocí analýzy vibrací. Jinými slovy, neexistuje přesný vztah mezi mírou vychýlení a úrovní/amplitudou vibrací.
3. Vibrační charakteristika neseřízených rotačních strojů se bude lišit s různými konstrukcemi pružných nebo tuhých spojek.
4. Nesouosé vibrační charakteristiky rotorů strojů uložených ve valivých ložiskách se typicky liší od vibračních charakteristik rotorů strojů uložených v kluzných ložiskách.
5. Jednoduché testování je nezbytné. Příznaky nesouososti jsou obvykle zaměňovány například s problémy s nevyvážeností.
Zkoušky s běžícím motorem a měření seřízení (s historií a monitorováním seřízení, laserová měření atd.) mohou pomoci identifikovat tento stav.
ZJISTĚTE SI O PŘÍSTUPU DYNAMOX K NESOUSTAVENÍ HŘÍDELE
Vibrační a teplotní senzory se běžně používají k identifikaci změn v provozu stroje a mohou pomoci při sledování a identifikaci nesouososti.
Toto je hodnotná nabídka: datalogger Bluetooth s bezdrátovými tříosými vibračními a teplotními senzory, které provádějí spektrální analýzu a umožňují interpretaci dat v pohodlí místnosti mimo výrobní halu. Klikněte zde a dozvíte se více o Řešení!
Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a odebírejte náš obsah
Nesouosost hřídele nastane, když dva rotující hřídele nejsou vzájemně rovnoběžné. Tento druh vychýlení stroje je u rotujících zařízení extrémně častý a je často hlavní příčinou selhání.
Dobrou zprávou je, že dnešní nástroje pro vyrovnávání hřídelů umožňují rychlejší a snadnější identifikaci nesouososti u motorů, čerpadel, dmychadel a ventilátorů. Jakmile je diagnostikována nesouosost hřídele, tyto stejné nástroje pro vyrovnávání hřídelů také usnadňují než kdy jindy problém vyřešit a dokončit přesné vyrovnání stroje.
5 Typy nesouososti stroje
Odborníci se obecně shodují na pěti typech nesouososti hřídele stroje. Skutečností však je, že problémy se zarovnáním jsou často kombinací více typů nesouososti, nazývané také složená nesouosost. Tady je těch pět:
- Paralelní nesouosost Paralelní nesouosost nastane, když dva hřídele, které mají být vyrovnány, mají středové osy vzájemně rovnoběžné, ale středové osy jsou posunuté.
- Vertikální vychýlení úhlu Vertikální úhlová nesouosost je nesouosost dvou hřídelů ve svislé rovině.
- Horizontální vychýlení úhlu
Horizontální úhlová nesouosost je nesouosost dvou hřídelů v horizontální rovině. - Kombinované vychýlení vertikálního úhlu a offsetu Kombinovaná nesouosost vertikálního úhlu a posunutí nastává, když jeden hřídel svírá úhel s druhým hřídelem, ale oba hřídele stále pracují ve stejné vertikální rovině.
- Kombinovaný horizontální úhel a posunutí nesouososti Ke kombinovanému vodorovnému úhlu a posunutí nesouososti dochází, když je jeden hřídel v úhlu s druhým hřídelem, ale oba hřídele stále pracují ve stejné horizontální rovině.
Za normálních podmínek je vyrovnání hřídelů dosaženo, když je polohování středů otáčení dvou nebo více hřídelů uspořádáno v jedné přímce, jak horizontálně, tak vertikálně.
Co způsobuje nesouosost hřídele?
Toto jsou hlavní příčiny nesouososti hřídele stroje:
- Usazení základní desky má za následek měkké chodidlo
- Deformace hřídele způsobená kroucením při spouštění
- Nedostatečná nebo nekvalitní měření vyrovnání kvůli lidské chybě
- Napnutí potrubí, které vede k paralelnímu a úhlovému nesouososti
- Tepelná roztažnost, která může způsobit, že se jeden kus zařízení bude pohybovat úměrně druhému
Nesouosost os hřídele může způsobit kývání hřídele a značné vibrace, což vede k poškození těsnění a zničení ložisek a spojky. Má-li stroj dosáhnout očekávané životnosti, je nezbytné identifikovat nesouosost a základní příčiny.
4 způsoby, jak zjistit problémy se zarovnáním hřídele
- Diagnostika pomocí laserového systému ustavení hřídele
Kontrola nesouososti hřídele je často prvním postupem, když stroj začne mít problém. Laserový systém vyrovnání hřídele určuje nesouosost na spojce a vypočítává vhodný pohyb stroje, který má být proveden na její základně. Laserové systémy pro ustavení hřídele poskytují přesná a přesná měření v reálném čase, která vám přesně řeknou, kdy bylo dosaženo vyrovnání.
Laserové systémy ustavování hřídele mohou být buď duální, nebo jednoduché laserové typy. Duální laserový zaměřovací systém však není tak schopný jako jediný laserový systém. Často je pro techniky obtížné udržet vedení k detektoru, když se snaží opravit úhlové vychýlení. Bohužel s rostoucí vzdáleností měření roste i obtížnost. V důsledku toho musí technici znovu spustit měření, která vyžadují, aby zastavili, uvolnili patky, posunuli stroj a znovu utáhli patky – to vše bez záruky, že detektor bude v dosahu. S každým opakováním se prodlužuje doba procesu a roste potenciál chyby.
Jediný laserový zaměřovací systém odstraňuje všechny problémy duálního laserového systému. Řeší většinu problémů s ustavením hřídele, ať už je to jednoduché nebo složité, jako je stroj s vertikální přírubou s pravoúhlými převodovkami. Jediný laserový systém využívá dvě optické detekční roviny v jediném senzoru, čímž eliminuje potřebu technika zastavovat, povolovat a utahovat nohy nebo opakovat měření. Jednolaserová technologie umožňuje přesné a rychlé dokončení úloh ustavení.
Monitorování vibrací a analýza vibrací se v posledních letech staly běžnějšími kvůli rychlosti, s jakou mohou moderní datové kolektory zpracovávat signály tříosých senzorů. Každý stroj má svou úroveň normálních vibrací, ale jsou případy, kdy vibrace stroje vzrostou nebo překročí přijatelné parametry.
Některé z důvodů zvýšení vibrací zahrnují uvolnění, rezonanci, nevyváženost a samozřejmě nesouosost. Vibrace se nejčastěji měří pomocí akcelerometrů, následují senzory přiblížení nebo převodníky rychlosti. Jakmile jsou tyto signály získány sběračem dat a senzory, může analytik vibrací dále diagnostikovat závady stroje.
Termografie může poskytnout včasnou detekci problémů se zarovnáním díky identifikaci abnormálních horkých míst. Nesouosost může způsobit zvýšení tření uvnitř stroje a tím i zvýšení teploty. Termokamera detekuje a měří infračervenou energii objektu a převádí infračervená data na elektronický obraz ukazující zdánlivou povrchovou teplotu objektu.
Když monitorování stavu zjistí abnormalitu pomocí analýzy oleje, lze okamžitě podniknout kroky k identifikaci hlavní příčiny nebo k řešení vznikající poruchy. Analýza oleje může pomoci odhalit nesouosost poskytnutím obecného stavu majetku, oleje a kontaminantů. Analýza oleje může být komplikovaná; v důsledku toho mnoho organizací využívá k provádění této práce speciální společnosti.
Nesouosost hřídele způsobuje řadu příznaků a závažné strojní problémy. Zavedení rutinní preventivní údržby k ověření přesného seřízení stroje ušetří peníze a čas. Udržením hřídelů zarovnaných také zlepšíte energetickou účinnost, zvýšíte dobu provozuschopnosti a maximalizujete výrobní výkon.
