كيفية تشخيص مشكلات الاهتزاز في محامل كرات الأخدود العميقة؟

تعتمد المرافق الصناعية في جميع أنحاء العالم على التشغيل السلس والهادئ محمل كرة أخدود عميق ق. عندما تنشأ الاهتزازات غير المتوقعة ، فإنها تشير إلى مشكلة محتملة - مما إذا كان ، إذا تركت دون رادع ، يمكن أن تتصاعد إلى التوقف عن العمل غير المخطط لها ، والأضرار الثانوية ، وفشل المحمل المبكرة. إن تشخيص السبب الجذري لهذه الاهتزازات ليس التخمين ؛ يتطلب نهجًا تحليليًا منظمًا في أساسيات تحليل الاهتزاز.

الخطوة 1: تحديد الأعراض وجمع سياق

يبدأ التشخيص لفترة طويلة قبل توصيل المستشعر. ملاحظة الفنيين بدقة:

• خصائص الاهتزاز: هل هو هوم مستمر ، قعقعة متقطعة ، أم تطرق حاد؟ أين هو الأقوى - شعاعيًا أم محوريًا؟ هل تتغير الكثافة مع السرعة أو التحميل؟
• السياق التشغيلي: متى بدأ الاهتزاز؟ هل كانت هناك أنشطة الصيانة الحديثة (الاستبدال ، إعادة التنظيم ، تغييرات التشحيم)؟ ما هي ظروف التشغيل (السرعة ، الحمل ، درجة الحرارة)؟
• أدلة مسموعة: هل هناك ضوضاء محددة (تجريف ، طحن ، نقر) ترافق الاهتزاز؟
• التفتيش البدني: الشيكات الأولية للمشكلات الواضحة: الحرارة المفرطة بالقرب من المحمل ، أو تسرب الشحوم المرئي أو التلوث ، أو الرخوة ، أو الأضرار الخارجية.

الخطوة 2: توظيف أدوات تحليل الاهتزاز

يعتمد التشخيص الدقيق على القياس الكمي:

1. وضع المستشعر: يتم تركيب مقاييس التسارع بشكل استراتيجي على السكن المحمل ، وعادة ما يكون عموديًا على العمود (القياس الشعاعي) وأحيانًا متوازية (محورية) ، والتقاط بيانات الاهتزاز.
2. الحصول على البيانات: يقوم محلل الاهتزاز المحمول بجمع أشكال موجية المجال الزمني ويحولها إلى مجال التردد باستخدام تحويل فورييه السريع (FFT) ، مما يكشف عن الترددات الاهتزازية المحددة الموجودة.
3. تحليل الطيف - الأداة التشخيصية الأساسية: طيف FFT هو النافذة التشخيصية الأولية. الفنيون يقومون بفحصه للترددات المهيمنة والتوافقيات (المضاعفات). ترتبط المؤشرات الرئيسية مباشرة بالحمل الهندسي والحركية:
   • السباق الخارجي لتردد الكرة (BPFO): يشير إلى العيوب على السباق الخارجي. قمم التردد في (ن * f_r / 2) * (1 - (bd / pd) * cosβ) (أين n = عدد الكرات ، f_r = سرعة الدوران ، دينار بحريني = قطر الكرة ، PD = قطر الملعب ، β = زاوية الاتصال).
   • السباق الداخلي لتردد الكرة (BPFI): يشير إلى العيوب على السباق الداخلي. قمم التردد في (n * f_r / 2) * (1 (bd / pd) * cosβ) .
   • تردد تدور الكرة (BSF): يشير إلى عيوب على العناصر المتداول نفسها. قمم التردد في (pd / (2 * bd)) * f_r * [1 - (bd / pd) * cosβ)^2] .
   • تردد القطار الأساسي (FTF): المرتبطة بعيوب القفص. قمم التردد في (F_R / 2) * (1 - (BD / PD) * COSβ) .
   • تردد سرعة الجري (1x دورة في الدقيقة) والتوافقيات: غالبًا ما تشير إلى الخلل أو الاختلال أو الرخاوة أو مهاوي عازمة - الظروف التي يمكن سبب تحمل الضرر أو تضخيم توقيع الاهتزاز.

الخطوة 3: تفسير الأدلة

تطابق القمم الطيفية مع الترددات المميزة تشير إلى نوع الخطأ المحتمل:

• قمم واضحة في BPFO أو BPFI أو BSF أو FTF: دليل قوي على الأضرار الموضعية (التثبيت ، الحفر ، الشقوق) على المكون المقابل (السباق الخارجي ، السباق الداخلي ، الكرة ، القفص).
• زيادة أرضية الضوضاء (اهتزاز النطاق العريض): في كثير من الأحيان يشير إلى مشكلات التشحيم (غير كافية أو متدهورة أو غير صحيحة) أو تآكل/تسجيل واسع النطاق.
• وجود التوافقيات سرعة الجري: قد تشير إلى القضايا الأساسية مثل الاختلال أو الرخوة التي تساهم في الضيق المحمول.
• التعديل (النطاقات الجانبية): غالبًا ما تشير الترددات المتباعدة حول تردد المحمل المهيمن (وخاصة BPFI) إلى مجموعة من العيوب المحمولة ومسألة أخرى مثل الرخوة أو الخلل.

الخطوة 4: تأكيد النتائج وتحديد السبب الجذري

تحليل الاهتزاز قوي ولكنه يستفيد من الارتباط:

• تحليل الموجة الزمنية: يمكن أن يؤكد فحص شكل إشارة الاهتزاز الخام وسعة التأثيرات (طفرات قصيرة المدة تشير إلى الشقوق أو spalls) أو عدم التزييت ("الضوضاء" عالية التردد).
• المغلف (إزالة التشكيل): تقوم هذه التقنية بعزل التأثيرات عالية التردد (مثل تلك التي تحمل العيوب) من اهتزازات آلة التردد المنخفض ، مما يجعل الأخطاء أسهل في اكتشافها ، خاصة في البيئات الصاخبة أو فشل المرحلة المبكرة.
• الاتجاه: إن مقارنة الأطياف الحالية ومستويات الاهتزاز الكلي ضد بيانات خط الأساس التاريخية تكشف عن معدلات التدهور وتساعد على تأكيد أهمية التغييرات.
• الشيكات التكميلية: تعد مراجعة نوع التشحيم والفاصل الزمني ، وتأكيد التثبيت السليم (النوبات ، والموارد) ، وتقييم المحاذاة أمرًا ضروريًا للتفاهم لماذا فشل المحمل.

يعد تشخيص مشكلات الاهتزاز في محامل كرة الأخدود العميقة عملية منهجية تجمع بين الملاحظة الشديدة ، والقياس الدقيق باستخدام تحليل طيف FFT ، وتفسير الخبراء للترددات المميزة. من خلال تحديد توقيعات الاهتزاز المحددة بشكل منهجي المرتبط بعيوب المكونات ، أو مشاكل التشحيم ، أو الأعطال الميكانيكية المساهمة ، يمكن لفرق الصيانة تجاوز الإصلاحات التفاعلية. يتيح هذا النهج التشخيصي المستهدف الصيانة التنبؤية ، والسماح بالتدخلات في الوقت المناسب - مثل تجديد التشحيم أو استبدال المحمل المجدولة - التي تمنع حالات الفشل الكارثي ، وزيادة عمر المحمل ، وضمان التشغيل الموثوق والفعال للآلات الحاسمة. الاستثمار في مهارات تحليل الاهتزاز والتكنولوجيا هو استثمار في المرونة التشغيلية ومراقبة التكاليف.