Poros Retak Kelonggaran Mekanik / Lendutan Dan Penyebab Dan Solusi Kegagalan Lainnya

Ada banyak kegagalan umum dari mesin berputar, termasuk eksitasi uap, kelonggaran mekanis, kerusakan dan pelepasan bilah rotor, gesekan, retak poros, penyimpangan mekanis dan penyimpangan listrik, dll.

Eksitasi Uap

Biasanya ada dua alasan untuk eksitasi uap, satu karena urutan pembukaan katup pengatur, uap bertekanan tinggi menghasilkan gaya yang mengangkat rotor ke atas, sehingga mengurangi tekanan spesifik bantalan dan dengan demikian membuat bantalan tidak stabil;yang kedua adalah karena jarak radial yang tidak merata di bagian atas lobus, yang menghasilkan gaya komponen tangensial, serta gaya komponen tangensial yang dihasilkan oleh aliran gas di segel poros ujung, menyebabkan rotor menghasilkan getaran self-excited. .

Eksitasi uap umumnya terjadi pada rotor tekanan tinggi turbin daya tinggi, ketika osilasi uap terjadi, karakteristik utama getaran adalah bahwa getaran sangat sensitif terhadap beban, dan frekuensi getaran bertepatan dengan rotor kritis orde pertama. frekuensi kecepatan.Dalam sebagian besar kasus (eksitasi uap tidak terlalu serius) frekuensi getaran ke komponen setengah frekuensi.

Jika terjadi osilasi uap, terkadang tidak ada gunanya mengubah desain bantalan, hanya untuk meningkatkan desain bagian aliran melalui segel uap, menyesuaikan celah pemasangan, secara signifikan mengurangi beban atau mengubah uap utama menjadi uap mengatur urutan pembukaan katup untuk memecahkan masalah.

Melonggarkan mekanis

Biasanya ada tiga jenis pelonggaran mekanis.

Jenis pelonggaran pertama mengacu pada adanya kelonggaran struktural di dasar, meja dan pondasi mesin, atau grouting semen yang buruk dan deformasi struktur atau pondasi.

Jenis pelonggaran kedua terutama disebabkan oleh kendurnya baut atau retakan pada dudukan bantalan mesin.

Jenis kelonggaran ketiga disebabkan oleh kecocokan yang tidak sesuai antara bagian-bagian, ketika kelonggaran biasanya melonggarnya bantal ubin bantalan di penutup bantalan, jarak bantalan yang berlebihan atau adanya kelonggaran impeller pada poros yang berputar.Fase getaran pelonggaran ini sangat tidak stabil dan sangat bervariasi.Getaran pada saat kendor memiliki sifat terarah, searah dengan kelonggaran akibat penurunan gaya ikat akan menyebabkan amplitudo getaran meningkat.

Rotor patah pisau dan shedding

Rotor patah bilah, bagian atau lapisan skala dari mekanisme kegagalan dan kegagalan keseimbangan dinamis adalah sama.Ciri-cirinya adalah sebagai berikut.

getaran amplitudo frekuensi melalui peningkatan mendadak instan.

frekuensi karakteristik getaran adalah frekuensi operasi rotor.

Fase getaran frekuensi kerja juga akan berubah secara tiba-tiba.

Gesekan

Ketika bagian yang berputar dari mesin yang berputar dan bagian tetap bersentuhan, gesekan radial atau gesekan aksial dari bagian yang bergerak dan statis akan terjadi.Ini adalah kegagalan serius, dapat menyebabkan kerusakan seluruh mesin.Biasanya ada dua kasus ketika gesekan terjadi.

Yang pertama adalah gesekan parsial, ketika rotor hanya secara tidak sengaja menyentuh bagian yang diam, sambil mempertahankan kontak hanya di sebagian kecil dari rotor ke seluruh siklus yang bergerak, yang biasanya relatif kurang merusak dan berbahaya bagi mesin secara keseluruhan.

Yang kedua, terutama untuk efek destruktif dan bahaya mesin adalah kasus yang lebih serius, yaitu gesekan cincin melingkar penuh, kadang-kadang disebut "gesekan penuh" atau "gesekan kering", sebagian besar dihasilkan di segel.Ketika gesekan cincin melingkar terjadi, rotor mempertahankan kontak terus menerus dengan segel, dan gesekan yang dihasilkan pada titik kontak dapat menyebabkan perubahan dramatis dalam arah gerakan rotor, dari gerakan positif maju ke gerakan negatif mundur.

Gesekan sangat berbahaya bahkan gesekan dalam waktu singkat antara poros rotor dan batang poros dapat memiliki konsekuensi yang serius.

retak poros

Penyebab retak rotor sebagian besar adalah kerusakan kelelahan.Rotor mesin yang berputar jika dirancang dengan tidak benar (termasuk pemilihan material yang tidak tepat atau struktur yang tidak masuk akal) atau metode pemrosesan yang tidak tepat, atau unit lama dengan waktu operasi yang lama, karena korosi tegangan, kelelahan, mulur, dll., akan menghasilkan retakan mikro di lokasi titik pemicu rotor asli, ditambah dengan aksi terus menerus dari torsi dan beban radial yang lebih besar dan berubah, retakan mikro secara bertahap meluas dan akhirnya berkembang menjadi retakan makro.

Titik inisiasi asli biasanya ditemukan di area dengan tegangan tinggi dan cacat material, seperti konsentrasi tegangan pada poros, tanda pahat dan goresan yang tertinggal selama pemesinan, dan area dengan cacat material kecil (misalnya, slagging).

Pada tahap awal retak pada rotor, laju ekspansi relatif lambat dan pertumbuhan amplitudo getaran radial relatif kecil.Tapi kecepatan ekspansi retak akan dipercepat dengan pendalaman retakan, yang sesuai akan muncul fenomena amplitudo yang meningkat dengan cepat.Secara khusus, kenaikan cepat dari amplitudo diftong dan perubahan fasanya seringkali dapat memberikan informasi diagnostik retakan, sehingga tren amplitudo diftong dan perubahan fasa dapat digunakan untuk mendiagnosis retakan pada rotor.

Penyimpangan mekanik dan listrik

Alasan penyimpangan mekanis dan listrik dalam sinyal getaran ditentukan oleh prinsip operasi sensor arus eddy non-kontak.

Pemotongan permukaan poros mesin yang tidak sempurna (elips atau poros yang berbeda) menghasilkan indikasi gerakan dinamis sinusoidal dengan frekuensi yang bertepatan dengan frekuensi rotasi bagian yang berputar.Penyebab permukaan pemotongan mesin yang tidak sempurna biasanya disebabkan oleh bantalan yang aus pada mesin perkakas tempat pemesinan akhir berlangsung, perkakas tumpul, pengumpanan yang terlalu cepat atau cacat lain pada perkakas mesin, atau oleh keausan bidal bubut.Cacat yang tidak rata atau cacat lainnya pada permukaan jurnal, seperti goresan, lubang, gerinda, bekas karat, dll. juga akan menghasilkan keluaran deviasi.

Cara termudah untuk memeriksa kondisi kesalahan ini adalah dengan memeriksa nilai runout jurnal dengan meter persentase.Nilai fluktuasi meter persentase akan mengkonfirmasi adanya kesalahan pada permukaan yang diukur seperti yang diamati oleh sensor arus eddy non-kontak.

Permukaan jurnal yang diukur harus dilindungi dengan hati-hati seperti permukaan jurnal bantalan biasa.Saat mengangkat, kabel yang digunakan harus menghindari area permukaan yang diukur oleh sensor, dan rangka penyangga untuk menyimpan rotor harus memastikan tidak menyebabkan goresan, penyok, dll. pada permukaan jurnal.

Secara umum, sensor arus eddy bekerja dengan baik di medan magnet yang ada selama medannya seragam atau simetris.Jika satu luas permukaan pada poros memiliki medan magnet yang tinggi sedangkan permukaan lainnya non-magnetik atau hanya memiliki medan magnet yang rendah, hal ini dapat menyebabkan penyimpangan listrik.Hal ini disebabkan oleh perubahan sensitivitas sensor yang disebabkan oleh medan magnet dari sensor arus eddy yang bekerja pada permukaan jurnal tersebut.

Selain itu, pelapisan yang tidak rata, material rotor yang tidak rata, dll. juga dapat menyebabkan penyimpangan listrik yang tidak dapat diukur dan dikonfirmasi dengan meteran persentase.