30
! " #$ %! &’( #$ ) * # + #$ ,- ./* + 0 + $ 123 ) 4 56 + $/" 7+8 9’! #$ ) 2+ 5 * : + +$ ; </ .’ #$ // /4 =( + %+ ) <> " %!? $ %! > .’ : ) 4 %! /" @4 AB # > C/ DE + / / ) /E F! #4 < # ! GEH I/2 <8 J/K / ’$ <4 %*! ,A J/K /4 +L MN! 4H* 0 + 1+ $ ) 3’! ’? 4 > 0 /E #/NO $8 # O %8N P + &Q %! 36R AB <K$ $ # 4 / ) &Q " 1+R #$4 =+K <> / :-4 FL <4 # / B %8N P S /T$ 4 S N8 %! ) + %H! /’ B 2+ > N’ F 4 / ) > + %! 9E U+ S ’8 %8N P O #T +? $ ) S 0 #+ S N / #$ K S %! 2K # #T F+ ) ! K+- 4 + @/ + > / ’! V/6 O + W/ $ 4 /+ <8 / XG <> #4 ) / 0 4R #4 ’ ’$> XG =+K &Q G 4 %Y- XK+ X! + #$ 0 $ % C" V 3’! + ’! V/6 +ZL <2 / ) ! %P C #?L #$’ ’! #$+J> 4 ) #$+J> [ +/ O> \/K* 4’ 3’! #?L ,A 4 / ’$ ) + ]/^4 _(8 ’ B MN! + G / 0 ‘Q $ #$ / ‘ZE ) 9B K’+NO 0 ’$ a+ $’ + ) 9B * # .(’ +’? A" T 4 + 0 2+/A %! $ #$ / /A X8 +B / ) ! b+/’ # K’+NO 9B %! / c 2> ’8 1 / X? %! 2K U+ S _" + ) # 4" 1+ ’! #$+J> " # I/2!/4’! * /G #T / 3’! 5R 0J 4 ’8 + ) 9B .4 VK 4 #?N /> %+!

vibration analysis of pumps

Embed Size (px)

DESCRIPTION

vibration analysis

Citation preview

غالمرضاكاظمي: تحقيق و ترجمهمتدهاي پيشرفته–ها آناليز ارتعاش پمپ7

يافتن فركانس ارتعاش1-7

هاي يابيبراي عيب. هاي مختلف استهاي خيلي ساده، ارتعاش اغلب تركيبي از چند جز فركانسي با دامنهبه غير از ماشين

يكي از . هاي در دسترس را تشريح خواهد كرداين فصل روش. كردتفكيكها را اين فركانسبايد تر عيوب ماشين دقيق

ها در فهرست برخي از آن. يافت در اين بخش وجود داردموجودهاي كتابتوان در اكثر هايي كه ميترين رفع عيبكامل

براي www.ILearninteractive.comنقطه شروع خوبي است، و Goldman (1999). منابع كتاب آمده است

شود معموال نشان يلسكوپ مالحظه ميسي زمان كه روي اارتعاش سنجي در حوزه.شودموزش اين مباحث توصيه ميآ

. دهد كه يك يا چند فركانس عالوه بر سيگنال پايه وجود دارند، كه معموال در فركانسي منطبق با سرعت دوران هستندمي

باشد كه طيف ارتعاشي يا اثر انگشت ناليز فركانسي براي مشاهده الگوي ارتعاشي در حوزه فركانس ميآروش بهتر استفاده از

نيروهاي تحريك داخلي ماشين در طيف . شود و براي هر ماشين در همان نقطه منحصربفرد استارتعاشي ناميده مي

، و هرگونه تغيير در اثر انگشت تلقي مي شوداي به درون ماشينپنجرهدر واقعشود، كهارتعاشي آن نمايش داده مي

موزش و تجربه بستگي آاينكه چه مقدار بتوانيد سالمت ماشين را ارزيابي كنيد به . ير در ماشين استارتعاشي نشانگر تغي

تغيير . ها به تنهاييگيريناليز اثر انگشت ارتعاشي ماشين بيشتر به تغيير شرايط ماشين حساس است تا ارزيابي اندازهآ. دارد

گيري در اندازهي در ماشين باشد، كه ممكن است تغيير كميهاي ارتعاشي مي تواند بيانگر تغييرزيادي در فركانس

overallراديو، و دامنه هر فركانسي كه موج يابي ند نناليز بصورت دستي بود ماآترين نوع ترين و قديميساده. ايجاد كند

و نظرطيف نمايش داده شده با تنظيم آهسته فيلتر روي محدوده فركانس مورد . دادروي آن تنظيم شده بود را نشان مي

.بودامكان پذير بصورت دستي يا با استفاده از چارت خاصي افت شده در هر فركانس، هاي يرسم ماكزيمم دامنه قرائت

مقياسفيلترها و 1-1-7

اكتاو عموماً در آناليز نويز 3/1آنااليزرهاي . دارند٪10و ٪3اغلب آنااليزرهاي دستي فيلترهاي پهناي باند درصد ثابت

از كند چه مقدار فيلتر مشخص ميresolutionوضوح يا . هستند٪23شوند، و مطابق با پهناي باند استفاده مي

مقياس . در اين فيلترها رايج هستندفركانسلگاريتميمقياس. حذف شوندهاي هر طرف فركانس مورد نظر بايد سيگنال

با چشم نسبي بطورتوانندهاي ارتعاشي ميدهي است، بطوريكه فركانسيابي و گزارشدامنه خطي بهترين انتخاب براي عيب

شوند، كه ك بيشتر آشكار مي، چرا كه اجزاء فركانسي كوچاستترمقياس لگاريتمي براي مانيتورينگ مناسب. شوندمقايسه

triggerبرخي آنااليزرهاي دستي يك خروجي براي . ترين شاخص تغيير در شرايط ماشين باشندممكن است مهم

مقياس . يابي بيشتر و باالنس در محل استفاده مي شوندگيري فاز به منظور عيباستروبوسكوپ دارند، كه براي اندازه

��������������� �����

سايت آموزشي نگهداري و تعميراتوب

اين كار باعث . شودبيان شود، و گاهي اوقات به صورت ضريب سرعت دوران بيان ميCPMتواند به هرتز يا فركانس مي

بناميم، X1بايد اين جزء فركانسي را . سرعتشود اجزاء فركانسي به روشني بيان شوند كه ضريبي از دور هستند يا هممي

بخاطر داشته باشيد . (شودعنوان ميهارمونيك نيز ، پايه، يا اولين1/rev، )st order 1(اما بصورت اولين مرتبه

!) نامندهارمونيك ميها آن را دومينموسيقيدان

نمايش داده شده است، و 7. 1اي در شكل هرتز از يك بيرينگ پمپ تغذيه بويلر چند مرحله1000اثر انگشت ارتعاشي تا

است و با يك گيربكس دور rpm1480دور موتور . با يك آنااليرز دستي با فيلتر پهناي باند درصد ثابت گرفته شده است

ها معموالً فركانس پمپ. هرتز آشكار است25هاي موتور در حدود باالنسيتأثير برخي نا. رساندميrpm5728پمپ را به

، )هاي پروانه ضرب در دورتعداد پره( ها ، و فركانس گذر پره)HZ95در اينجا (دهندنشان ميX1ارتعاشي خيلي قوي در

تيغه دارد، آن7پ در اينجا از آنجا كه پروانه پم. بيان شد هميشه نبايد به آن توجه كرد6اما همانطور كه در فصل

HZ670 ×7اندازه كلي. شودميrms ارتعاش بيش ازmm/s16 حد آن غيرقابل 6-3است، و با مالحظه جدول

. باشداست كه منطبق با سرعت دوران پمپ ميmm/s5/14هرتز و با دامنه 95در اين طيف، فركانس غالب . قبول است

95لذا فركانس . آيدن كلي ارتعاش با محاسبه ريشه دوم مجموع مربعات اجزاء فركانسي بدست ميبا اين نوع آنااليرز، ميزا

و باالنس پمپ مشكل را حل بودناباالنسي بسيار محتمل . درصد ارتعاش كلي را دربرمي گيرد80يا ) 5/14÷3/16(²هرتز

������������������

51153

كنند، و رابطه ساده ذكر شده براي يافتن سطح استفاده ميFFTقيمت از الگوريتم آنااليزرهاي پيشرفته و البته گران. كرد

طور كه اتفاق مي افتد اين فرايند ديجيتالي اثر انگشت ارتعاشي را همان. كلي بسته به نوع پنجره انتخاب شده متفاوت است

با افزايش عالوهنيز هاي كامپيوتري، اين آنااليزرها مانند سيستم. يا در مد زمان است را به صورت مجازي نشان مي دهد

معموالً فيلتر پهناي باند ثابت دارند كه FFTآنااليزرهاي . قابليتهايشان كاهش قيمت هم دارند، و امروزه بسيار رايج هستند

براي 400/1رايج هستند و وضوح » line 400« آنااليزرهاي . ي فركانسي انتخاب شده ثابت استبراي هر محدوده

خط مختلف در هر محدوده فركانسي انتخاب 400هاي ارتعاشي در يعني اينكه فركانس. دهندمحدوده فركانسي كامل مي

چگونگي نمايش اثر انگشت 7- 2شكل . فركانس در اين حالت بهترين استخطي مقياس . گيرنداي به ترتيب قرار ميشده

. دهدسي نشان ميهاي فركانبا استفاده از دامنه خطي و مقياسFFTارتعاشي باال را در آناليز

:شودها الزم دارد توسط قانون فيزيكي زير محاسبه ميزماني كه يك آنااليز براي تحليل داده

زمان= تعداد خطوط / يا ماكزيمم فركانس انتخاب شده #line÷FMax

و وضوح فركانسي s4 =200 /800زمان الزم دارد چرا كهثانيه 4هرتز 200خط، آناليز تا فركانس 800مثالً براي

Hz25/0 =800 /200هرتز است يعني 25/0

22089

������������������

شود، تا از تغييرات پيك سرعت در طيف triggerماشين X1هاي فركانس باال، آنااليزر بايد توسط سيگنال براي محدوده

ي اثر انگشت ارتعاشي از آنااليزرهاي با پهناي باند درصد ثابت كمتر بواسطه. كه ناشي از تغييرات سرعت است جلوگيري شود

كرزر . شوداي توصيه ميهاي دورهي براي قرائترگيرد، و به همين خاطر چنين آناليزتغيير سرعت تحت تأثير قرار مي

)non-synchronous(سرعت نباشنداگر هم. شودجابجا)synchronous(سرعتتواند روي اجزاء فركانسي مشخص هم مي

. بيرينگ هستندپيشرفته عموماً از خرابي

گيريميانگين2-1-7

كنند و نتيجه گيري كنند، لذا هرگونه نويز راندومي را جدا ميتوانند تا چند نمونه از يك سيگنال را ميانگينآنااليزرها مي

يابي شوند، نظير وقتي ماشين در كند اتفاقات گذرا عيبكمك ميPeak Hold averaging. دهندقابل اعتمادتري مي

براي . هاي ديگري نيز در دسترس هستندروش. شودف نگه داشته ميز طيي هر خط اباالترين دامنه. تحال توقف اس

. گيري كافي استميانگين8اي، معموالً مانيتورينگ دوره

هاديگر شكل3-1-7

توان كنار هم رسم كرد، مانند شرايط سرعت يا خروجي يكسان، يا براي چندين طيف براي شرايط كاركرد انتخاب شده را مي

شوند و براي برجسته كردن تغييرات ارتعاش ناميده ميstackedيا cascadeيا waterfallيك محدوده زماني كه

در برابر سرعت از توقف ) waterfall(هاي آبشاري طيف. گيردميشده مورد استفاده قراردر متغيرهاي كاركردي انتخاب

. شوندتر از توربين متوقف ميشود چرا كه خيلي سريعها استفاده مييابي مفيد است، اما بندرت براي پمپماشين براي عيب

48motorبا Kw37پذير، موتور ، كوپلينگ انعطاف3590RPMطيف آبشاري يك پمپ با دور 7- 3شكل bar و

38motor slotsدهدرا نشان مي .

داده شده CPMمحدوده فركانسي مورد استفاده در اين مثال به . باشدسال مي4هاي مختلف طي طيف ارتعاش در زمان

مربوط به X4دامنه زياد در فركانس . را نشان مي دهدX1است، و آخرين طيف ارتعاشي رشد سريع دامنه در فركانس

. ها استفركانس گذر پره

كه FMهاي ضبط صوت. هاي ديگر تحليل شودخوب است كه ارتعاش تحليل نشده و خام روي نوار ثبت شود تا بعد با روش

برخي ابزارهاي ارتعاشي خاص براي ثبت . كنند مناسب هستند و عملكرد خوبي دارندهاي ويدئويي استفاده مياز كاست

هايي ديناميكي مناسب هستند، كه معموال به يك پايه كامپيوتر متصل مي باشند، و رشد چنين قابليتهاي چنين داده

.مطمئنا ادامه خواهد داشت

نمايش LCDطيف ارتعاشي در صفحه . باشندميدر دسترسمختلف هاي ه ندسازاز يناليزرهاي الكترونيكآ/ داده بردار

منطبق PDAها بر يك نآشوند، و انواع اخير تر بطور پيوسته در اين سيستم ظاهر ميهاي پيشرفتهشكل. شودداده مي

هايي كه از قبل توسط كاربر افزار خاص مطابق با دادهبا استفاده از يك نرم. شوند تا تجهيز خيلي كوچكي حاصل شودمي

شود و با نمونه هاي ثبت شده به كامپيوتر منتقل ميداده. گيرداز بيرينگ صورت ميبرداريتنظيم شده در زمان مقرر داده

ت كرد و با استفاده از حدود هشدار و يتوان روها را هم بطور دستي مياختالف بين طيف. شودهاي قبلي مقايسه ميطيف

گيري نيز در دسترس هاي تصميميستمس. توان مالحظه كردخطر دامنه تنظيم شده در باندهاي فركانسي توسط كاربر مي

برخي ابزارها نقاط . را افزايش دهندن و كاربرد آناتوان انتظار داشت اطمينكنند، و ميهستند كه اين فرآيند را اتوماتيك مي

از هرگونه شوند و لذا اند بطوريكه اطالعات نقطه هنگام نصب ترانديوسر بطور اتوماتيك ثبت ميبندي كردهكداگيري راندازه

. كنندخطايي جلوگيري مي

22489

از نظر . همينطور پارامتر مورد استفاده براي دامنه ارتعاشهاي فركانسي، مورد استفاده بايد انتخاب شوند، محدوده يا محدوده

براي كار . هاي باال و سرعت در محدوده متوسطهاي پايين اهميت دارد، شتاب در فركانسدر فركانسجابجايي رياضي،

. اي مفيد استهاي ساچمههرتز كافي است، اما شتاب براي برجسته كردن بيرينگ1000ها، سرعت تا تين پمپرو

اي فاز و اغلب توسط افراد حرفهكنند، مانند ارتباط متقاطع و هماي ارائه ميآناليزرهاي دو يا چند كاناله قابليت پيشرفته

در محدوده فركانسي انتخاب شده براي افزايش وضوح مفيد است تا zoomقابليت بزرگنمايي يا . دنشوستفاده ميا

.يابي بهتري انجام شودعيب

ده از طيف ارتعاشيااستف2-7

: مثال. كندبه علت ارتعاش فراهم مينسبت هاي ارتعاش ديد بهتري دانستن فركانس

.شودظاهر مي) برابردو و سه (ها ، گاهي اوقات هارمونيك1×ناباالنسي در فركانس ارتعاش •

محوري محوري باالتر نيز شاخصه عدم همارتعاش . بارزتر است2×وجود دارد، اما معموال 1×محوري نيز در عدم هم•

.باشندمحوري شبيه به ناباالنسي مياثرات عدم هم. است

: شوندابل رويت ميقنيز خنده مجاورها اغلب با سايش چر. (هاتعداد دندانه× دور = فركانس درگيري چرخنده •

).فركانس دوران چرخنده و ضرايب آن±فركانس درگيري چرخنده

ها در اطالعات كاربردي بيشتري براي پمپ. د دارندماده وجوآاحتمالي معموال بصورت هايها و علتهاي نشانهچارت

وجود دارند، كه معموال اطالعات با با كامپيوتر در دسترسهاهايي نيز براي انجام اين مقايسهسيستم. ادامه خواهد آمد

decisionيا expert systemافزارهاي نرم. شوندآوري ميآناليزرها جمع/ بردارهاي دستي استفاده از داده

supportانداز اين جمله.

زاويه فاز ارتعاش3-7

با قرار دادن پروب . باشدزاويه در چرخش بين موقعيت يك قسمت مرتعش در يك آن و موقعيت مرجع روي شافت مي،فاز

حركت يك بخش يا قطعه نسبت به مرجع و بنابراين نسبت به قطعات ديگر فاز ارتعاش در نقاط مختلف ماشين، زاويه

يزر يك راه ساده براي قرائت فاز استفاده از آناال. مفيد استينگ سو باالنها يابياين كار براي عيب. بدست مي آيدماشين

اين ابزار . دهدبسكوپ بوشود به چراغ استروتنظيم مي1×ارتعاش دستي است، كه يك خروجي از فيلتر هنگامي كه روي

براي . شودگذاري مينقطه عالمت12محيط شافت مانند ساعت در . ستاهاي دوار طراحي شدهبراي باالنس در محل ماشين

فاز را با روشن كردن عدد ناشي از ارتعاشچشمك استروبوسكوپ . كار استها كوپلينگ فضاي مناسبي براي اينپمپ

.دهد، كه اغلب نقطه افقي بيرينگ به عنوان نقطه مرجع مناسب استمتناسب در نقطه مرجع انتخاب شده نشان مي

نياز به بخشي بدون تواند باعث باالنسينگ رضايتن ميآگذاري شده دائمي روي ماشين و تجربيات قبلي با اعداد عالمت

.ه مشخصات ماشين و ابزار را از قبل بدانيدبشرطي كدوران باالنس شود انجام

نقاشي شده شافت پيك آپ فاز نوار مخصوص يا سطح . از عالمت شافت است1×گيري فاز گرفتن سيگنال روش ديگر اندازه

تر استفاده از پروب جابجايي براي كشف شكاف يا سوراخي روي يك روش قديمي. كندنوري يا مادون قرمز را تحريك مي

.دهدا نشان ميرخروجي سنسور فاز نمايش ديجيتالي از زاويه فاز در اغلب آناليزرهاي ارتعاشي پيشرفته . شافت است

محوري، كه اختالف فاز زياد بين ارتعاش محوري روي هاي ماشين مفيد است، نظير عدم همابي خرابييآناليز فاز براي عيب

ن ممكن است كاهش دامنه ارتعاش را نشان دهد، يتغير در حالت باالنس ماش. دهدهاي دو طرف كوپلينگ نشان ميبيرينگ

.اما اثر واقعي را به روشني در زاويه فاز خواهيد ديد

را بطور منظم بايد داشته باشيم اما بندرت اين كار براي 1×گيري ارتعاش و فاز در هاي بزرگ، اندازهماشينبراي توربو

العاده خوبي از تواند ديد فوقبنابراين فاز مي. هرگونه انحراف از بردار معمول بايد بيشتر بررسي شود. شودها انجام ميپمپ

تواند باعث كاهش ارتعاش شود، بشرطي كه دار، شكستگي تيغه مين تيغهبراي مثال، در يك ماشي. شرايط ماشين بدهد

. دهدزواياي فاز در سرعت كاركرد نرمال اين اثر را به روشني نشان مي. شكستگي در نقطه جرم پسماند ناباالنسي باشد

رزونانس4-7

يا نيروي متناوبي تحريك شود در آن هنگامي كه با حداقل انرژي از يك نيروي تحريكو هر شي يك فركانس طبيعي دارد،

ها معموال فقط ارتعاشات منظورهاي كاربردي در ماشينرايشود، و باين حالت رزونانس ناميده مي. به ارتعاش خواهد افتاد

ها شود و براي پمپسرعت دوران منطبق بر رزونانس سرعت بحراني ناميده مي. شوندافقي و عمودي در نظر گرفته مي

.استشان االتر از محدوده كاركرد عادي معموال ب

تواند به محدوده يابد، و سرعت بحراني ميكاهش ميي آنهايابد، اثر بيرينگهاي سايش افزايش ميوقتي لقي داخل رينگ

زده نشوند سختي روتور سيستم ها درست جاهاي سرعت باال اينست كه اگر بيرينگعلت ديگر در پمپ. كاركرد برسد

.بدياكاهش مي

: فركانس طبيعي در هر جهتي تابع سختي و جرم سازه است

� � ����

�هرتز�

.استkgجرم آن به mو ) N/m(سختي در آن جهت به Kكه

قطعات ماشين به . اندهاي سرعت باال مورد توجهها براي پمپهاي باالتر وجود دارند، و اينهاي ديگري در فركانسرزونانس

تعيين) damping(ميزان پاسخ بواسطه استهالك . هاي خودشان را در طيف نشان دهنداست رزونانستنهايي نيز ممكن

.الك استستهشود كه اساسا اثرات امي

سنج متصل به قطعه به آناليزر ارتعاشي كه براي براي يافتن فركانس طبيعي با تست ضربه، روش تقريبي اينست كه شتاب

. شودمي قطعه با چكش الستيكي يا چوبي تحريك . انگين تنظيم شده است متصل گرددمي8ذخيره طيف باالتر از حدود

هاي مكانيكي يا الكتروديناميكي، يا رفته تر با استفاده از لرزانندهشهاي پيروش. آناليزر فركانس طبيعي را نشان خواهد داد

دهد تا تست هنگام تر هستند، و يك روش اين امكان را ميدو كاناله دقيقFFTناليزرهاي آهاي نيرو، با استفاده از چكش

. كاركرد پمپ انجام شود

هاي پاسخ مدال يا دايره. دهد كه در رزونانس، دامنه ارتعاش و نرخ تغيير فاز حداكثر خواهد بودتئوري ارتعاش نشان مي

اي در فركانسزاويه فاز روي محورهاي قطبي هنگام تغييرات پلههايي از دامنه ارتعاش در مقابل هاي نايكويست طيفرامگديا

هاي براي روتور. شوندها نمايش داده ي رزونانسها منطبق شوند تا همهتوانند روي دادهها ميدايره. باشندنيروي تحريك مي

هاي دامنه و فاز طيف. دهدرا مي1×ر است، كه فركانس وبزرگ، نيروي تحريك استفاده شده ناباالنسي پسماند در روت

ا ياختالل . شونددر مقابل سرعت هنگام شروع بكار ماشين، يا تكرارپذيرتر، هنگام توقف آن برداشته مي1×ارتعاش

perturbationها براي ارزيابي دمپينگ، حالت باالنس، بهبود اين دياگرام. شودي ديگري است كه استفاده ميواژه

ها ها و كمپرسورها بيش از پمپشوند و براي توربينهاي شافت استفاده ميهاي پيشرفته نظير تركباالنسينگ، و خرابي

.كاربرد دارند

ايهاي ساچمهبيرينگ7-5

با استفاده يابزارهاي مخصوص. ها وجود دارداي و بررسي پيوسته آنههاي ساچممراقبت وضعيت بيرينگايي برهاي زيادراه

:مانندشوندهاي تجاري مختلفي استفاده مينام. برده مي شوندمعموال بكار ) AE(از اصول انتشار صوت

Shock Pulse Monitoring, Spike Energy, Spectral Emitted Energy, PeakVue, Holroyd AE,

Stress Wave Analysis.

Sikorska and Pan (2003), and Kataoka et al (1987) ر=>د?@�� AB CD<EF را AHIJ?HB K?ه MNO=P Kا<=

MNN@.

دهند، و برخي اوقات در تجهيزات اندازه گيري كه سطح كلي ارتعاش را ها پارامترهاي انحصاري ارائه مياغلب اين تكنيك

. هاي خاص، مهم استاندازه گيري ارتعاش از طريق تماس مستقيم فلز با فلز، خصوصا با روش. هستندنيزكنندميقرائت

. ن نزديك شدآموتور، لذا بايد سعي كرد تا جاي ممكن به NDEبرخي اوقات اينكار مشكل است، مثال روي بيرينگ

ها در متون اين. ت در طيف ارتعاشي نشان داده شوندكنند كه ممكن اسها چندين فركانس ارتعاشي توليد ميبيرينگ

The Bearing Expertو www.skf.comهايي نظير سايت( هاي سازندگان بيرينگ وجود دارند ارتعاشي و جدول

هاي چرخش ساچمه، ها فركانساين.رندبردارهاي ارتعاشي وجود داافزارهاي همراه با سيستم داده، و اغلب در نرم)را ببينيد

شان در بين ها اغلب دامنه كمي دارند و يافتنآن. سرعت هستندهمكنند كه غيرو غيره را تشريح ميچرخش كيج

هايي هستند تكنيك) HFDيعني (demodulationيا Enveloping. هاي ارتعاشي با دامنه باال مشكل استفركانس

هاي دور پايين دهند، خصوصا در ماشينتر نشان ميهاي بيرينگ را برجستهناليزرها وجود دارند و خرابيآكه در برخي از

توان با محاسبه و اطالعات ها را ميهاي بيرينگ، حدود اين فركانسحتي بدون داشتن ريز اطالعات فركانس. مفيد هستند

:محدودي بدست آورد

N=r/minدور شافت ) به هرتز شودرا به هرتز درآوريد تا نتيجه نيزآن(

B = قطر داخلي بيرينگ D = قطر خارجي بيرينگ

m = هاتعداد ساچمه

=dاي يا غلتكي هاي گلولهقطر ساچمه) تخمين بزنيد4 ÷ (D-B)را به شكل دانيد آناگر نمي(

�� سرعت گيج= �

�×سرعت كيج d� =چرخش ساچمه

خرابي مسير گردش خارجي ساچمه= m×سرعت كيج

)m×سرعت كيج(- N×m= خرابي مسير گردش داخلي ساچمه

با . مفيد استمعموال دانستن چگونگي آسيب بيرينگيبخاطر مقاصد ديگراما شوند، ها كامل تعويض مياگرچه بيرينگ

هاي سرعت هستند، برخي اوقات پيكهمها ناچار با سرعت دوران ماشين غير ها، و اينكه آندانستن فركانسحال، اين

.كندمشاهده شده در طيف ارتعاش ماشين را تشريح مي

براي . گاه شويدآخواهيد از هشدار ميترزودتا چه اندازهمشخص كنيد براي انتخاب بهترين روش، الزم است براي هر ماشين

ك توليدكننده بزرگ بخاطر اضطراب تاثير روي ي. كند يا خيربسياري، كافي است بدانند ماشين تا توقف بعدي كار مي

هاي ابزار سه ماه از هنگام كشف خرابي و ماشينبندي براي تعويض بيرينگكاري شده برنامه و زمانكيفيت توليدات ماشين

ها در شود تاثير تخليه الكترواستاتيكي روي بيرينگيكي از مواردي كه بندرت بحث مي. كندتغيير زياد ارتعاش تنظيم مي

.دهدخالصه مراقبت وضعيت و احتماالت براي اين نوع بيرينگ را ارائه مي7-1جدول . بندي ناكافي استنتيجه ارت يا عايق

22489

هاعيب يابي شرايط ماشين و خرابي6-7

. آيدمالحظه شده است كه اطالعات ارتعاشي زيادي از ماشين بدست مي

دامنه •

)A,H,V(جهت •

فركانس آشكار شده در طيف •

1×فاز فركانس •

برداري ارتباط داشته باشد، ها با كم و زياد شدن سرعت يا با ديگر رفتارهاي كاركردي و بهرهاگر هرگونه تغييري در آن

هاي چارت. هاي تغير در ارتعاش مفيد باشندتوانند براي يافتن علتگيري، ميافزارهاي تصميميابي يا نرمهاي عيبچارت

john sohreبطور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند و پايه تفسيرگرهاي كامپيوتري قرار داده شدند .

Technical Associates of Charlotte(James Berry)افزار اطالعات ديگري نظير چارت ديواري و نرم

. هاي خوبي هستندكمك

مانند (قابل نصب روي ماشين نيز امروزه در دسترس هستند سيم الرم بيرينگ كوچك بيآتجهيزات مراقبت وضعيت و

FAG Detector II وPruftechnik .(

شود كه خيلي به چنين توصيه مي! شود ساده نيستها و مقاالت عنوان مييابي انقدرها هم كه در بسياري كتابعيب

الت مزمن و پايدار معموال حاصل چندين عامل مشك. كنندمشكل را حل نميفوري ها اطالعاتي تكيه نشود خصوصا اينكه آن

از منابع مختلفي 7- 2جدول . هاي خودكار پيشرفته الزامي استرسد بينش انساني براي پيشرفت روشبه نظر مي. است

.دهدها را ارائه ميهاي ارتعاشي توليد شده در پمپآوري شده است و برخي سيگنالجمع

ناباالنسي مكانيكي1-6-7

ها از ها يا جدارهگي و رسوبات توزيع شده غير يكنواخت روي تيغهتواند نتيجه سايش، خوردهپروانه مييي مكانيكناباالنس

شود پروانه بطور صحيح باالنس نباشد، يا قطعات بدرستي جازده مواد خارجي گرفته شده در پروانه بوجود آيد كه باعث مي

و ضخامت mm50اي فوالدي به قطر ده است كه قطعهاي كه اخيرا منتشر شده است عنوان كرپژوهشنامه. نشوند

16mm105اي، يك وزنه سربي در مورد ديگري، در يك پمپ دور آرام دو مكشه دو مرحله. در پروانه جام شده استkg

علت چشمگير 7-4شكل . در فرآيند باالنس پيدا شده استكه ها پيچيده شده و گير كرده است داخل حفره يكي از پروانه

.از بين رفته استپرهي ازدر پروانه ديگري قسمت ورودي بخش. دهداباالنسي را نشان مييك ن

51153

������������������

و بايد رسيدن به سطح ارتعاشي براي برآوردن باشد مي،، حتي بصورت موقتي1×باالنسينگ راه متداول براي كاهش ارتعاش

هاي كاربردي براي باالنس برخي روش7-3جدول ) كه به باالنس كامل برسيمنداردلزومي (نيازهاي كار بصرفه باشد

.كندها را ارائه ميپمپ

ارائه شده براي ISOدرجه . توان به عنوان راهنما مورد استفاده قرار دادرا ميAPIو ISOاستانداردهاي در دسترس مانند

براي 6.3برابر ) rad/s(سرعت دوران × ) g.mm/kg(است يعني اينكه ناباالنسي مخصوص پسماند G 6.3ها پمپ

ناباالنسي مخصوص پسماند قابل . است50HZيا 5kg3000rpmبه جرم مثال سرعت پروانه اي . فحه استصاصالح يك

: عبارتست از G6.3قبول براي �.��������� � 20g.mm/kg

API. خواهد شدg.mm 50اي باالنس شود، اين عدد اگر پروانه بايد دوصفحه. است100g.mmلذا ناباالنسي پروانه

6350فرمول 610 W/Nكند، كهرا توصيه ميW جرم پروانه بهkg وN حداكثر سرعت كاركرد بهrpm براي پوند (است

4 W/N و دورRPMاست(

ISo Grade دانند، در را مطلوب ميG2.5تا G1ها ايبرخي حرفه.شوداي استفاده ميهاي تك مرحلهبراي پمپ6.3

.نس صنعتي استهاي باالحاليكه ديگران اعتقاد دارند اين خيلي سختگيرانه است و فراتر از قابليت اكثر ماشين

ايروش نوسان زماني براي باالنس تك صفحه1-1-6-7

) و با استفاده از برجستگي مگنتي به عنوان وزنه جنبشي(ها روي مرغك اين روش براي روتورهاي كوتاه مانند پروانه پمپ

پروانه بايد روي مرغك . ايهاي ساچمهبا بيرينگ2mتا قطر overhungهاي در محل براي فنموفق است، و همچنين

.سوار شود و جاي كليد نيز موقتا پر شود

نيز توسعه داده شده و استفاده ring-sectionبا طراحي ) بر دقيقهورد2970(اي مرحله10هاي براي پمپاين روش

باالنسينگ هر پروانه به تنهايي ارتعاش . ثابت خودش نصب شده استرگرديده است، كه هر پروانه در گردش با بخش ديفيوز

.هاي انتهاييا روي پروانهدهد تا باالنس كل مجموعه و اعمال جرم تنهتري ميپايين

يك . يي انجام شدالحات روي ماشين مجاور با استفاده از يك تراش انتهاصا. هاي موازي به بستر ماشين تراش مهار شدندراه

شود گذاري ميموقعيت بار برداري روي پروانه عالمت. دهدجدول محاسباتي و ترسيمي عمق بار برداري روي هر حالت را مي

منبع اين روش ناشناخته است، اما از تئوري. كندار ماهر ميزان الزم جرم را از جداره پشتي بار برداري ميو يك تراشك

: فرآيند آن اينگونه است. پاندول مركب استخراج شده است

.شودگذاري ميها شمارهمعموال در خط تيغ. گذاري با فاصله يكسان انجام دهيدحول پروانه را شماره-

اين . (ثانيه نوسان كند20جنبشي انتخابي بوسيله گيره يا مگنت روي پروانه نصب كنيد، بطوريكه حدود يك وزنه -

).شود زمان واكنش در فرآيند توقف تا حدي مجاز باشدباعث مي

ثابت كنيد، پروانه را بچرخانيد بطوريكه وزنه در موقعيت افقي و ثابت 1وزنه جنبشي را روي پروانه در موقعيت -

.باشد

.و اجازه دهيد پروانه بواسطه اينرسي خودش آزادانه بچرخدرها كنيدوزنه را -

.را به هيچ سمتي فشار ندهيدآن-

.زمان نوسان از موقعيت افقي به سمت عقب و جلو را اندازه بگيريد-

.پروانه را بچرخانيد بطوريكه وزنه در موقعيت افقي سمت ديگر باشد و كار را تكرار كنيد-

زمان در مقابل موقعيت رسم كنيد نموداررا روي يك بش براي اين موقعيت را بدست آوريد، و آنان جنميانگين زم-

).در ابتدا و انتهاي محور موقعيت–. شوددو بار تكرار مي1موقعيت : هايي با فاصله يكسانبا تعداد موقعيت(

هاي دور پروانه براي تمام موقعيتراو كارها انتقال دهيد و بقيه موقعيت2را به موقعيت ) نوسان(وزنه جنبشي -

.تكرار كنيد

tو T: نقاط را با يك خط سينوسي به هم وصل كنيد و پيك ماكزيمم و مينيمم اين نمودار سينوسي را قرائت كنيد-

:وزنه باالنس را از فرمول زير حساب كنيد-

�� !��� وزنه باالنس= وزنه جنبشي ×�!

كار اصالح جنبشزمان حداقل وزنه باالنسي از جرم الزم تهيه كنيد، و با برداشتن جرم از جداره پروانه در موقعيت -

اي روي پروانه ثابت كرد بطوريكه با سيال تماس نداشته هاي بزرگ وزنهدارد بتوان در پروانهلاحتما. را انجام دهيد

البته وزنه بايد بنحوي ثابت شود كه هنگام . باشدباشد، در اين حالت، موقعيت آن روي حداكثر زمان جنبشي مي

.اگر امكان دارد جوشكاري شود. كاركرد از جاي خود كنده نشود

.جنبشي براي سه نقطه حول پروانه مطلوب بودن نتيجه را چك كنيدبا تكرار تست-

ناباالنسي هيدروليكي2-6-7

راز .وقتي ضربات سيال يكسان نباشند، نيروي توليد شده نيز يكسان نخواهد بود و لذا ناباالنسي هيدروليكي حادث خواهد شد

هاياستفاده از پروانهحاصل نس مكانيكي پروانه،رغم باالهاي بزرگ تغذيه آب بويلر، عليدر برخي پمپ1×ارتعاش

non- 1OEM باشد، كه اين بخاطر گذر غيريكنواخت سيال و نيروها مي. درصد متفاوت است10با پهناهاي خروجي تا

دي درص1هايي با كيفيت باالتر با پهناهاي خروجي گريتنها راه حل ريخته. هاي ناباالنسي مكانيكي را داردهمان نشانه

اند كه دامنه تجربيات ازمايشگاهي تاكيد كرده. ها انتظار داشتهاي غير يكنواخت پرهتوان از فاصلههمين امر را مي. باشدمي

.كندنيرو با تغيير اندازه گذر تفاوت خواهد كرد، و دامنه و فاز نيز با نرخ جريان تغيير مي

1 original equipment manufacturer

محوريعدم هم3-6-7

برابر ميزان 5/1تامحوري پمپ و محركه آن علت اصلي و شايع ارتعاش است، و معموال باعث ارتعاش محوري باال عدم هم

شود، اما اين مساله به روشني محوري زياد باعث افزايش مصرف انرژي ميكنند كه عدم همبرخي ادعا مي. ن استآشعاعي

.شودمحوري زياد باعث افزايش بارهاي بيرينگ و كاهش عمر آن ميحال عدم همبا اين. ها مشخص نشده استدر تست

، هاي فوندانسيونهاي آن شلي پيچعلت. ن و ديگر ضرايب آن استآفركانس ارتعاش نيز معموال در سرعت دوران يا دو برابر

، و رشد حرارتي مجاز پذيرينگ، خرابي بيرينگ، تنظيم محوري نادرست كوپلينگ انعطافخم شدن بستر فلزي، بارهاي پايپ

گيري دار طراحي مانند جايقتواند از مرشد حرارتي مي. مي باشند)انبساط حرارتي پمپ بيشتر از محركه سرد( نادرست

ست ادر دسترس ماشينن در هنگام كاركرد آگيري ، و وسايلي براي اندازهباشدفوندانسيون يا تغيير نيروهاي پايپينگ

محوري شود كه تواند باعث عدم همفساد خواص سيماني گروت مي. تواند انجام شوديح ميحهاي سرد صبطوريكه تنظيم

دهد، قوي تر از بتن است، كه دمپينگ سازه را افزايش ميگروت اپوكسي . تواند با ناباالنسي يا خرابي بيرينگ اشتباه شودمي

آن در از رتعاش را در جهت عمودي به كسري دهد و ارا افزايش ميMTBFكند و را در مقابل خوردگي حفظ مينآو

.رساندحالت معمول مي

لقي4-6-7

را ) 25kw( طيف سرعت از يك پمپ كوچك 7- 5شكل . تواند هم در قطعات دوار و هم قطعات ثابت حادث شودلقي مي

.اندكوپلينگ خراب شدهيهاي الستيكي رودهد كه واسطهنشان مي

51153

��������������� �����

ارتعاش گذرپره5-6-7

ن ارتعاشي با نرخ گذر پره آشود كه حاصل ار حادث ميشضربه ف، يك)ولوتيا زبانه(با گذر هر پره روي پروانه از برش آب

هاي پمپ. ممكن است در ضرايب اين فركانس حادث شوندزها نيهارمونيك. سرعت دوران× هاي پروانه تعداد پره: مي باشد

. هاي يك در ميان دارند تا اين اثر به حداقل برسدهايي با پرهاي معموال سري پروانهچند مرحله

حداقل خواهد بود، و باالتر يا پايين تر از اين نقطه تا بيش از 2نيروي حاصل، و بنابراين ارتعاش، در نقطه بهترين راندمان

.اين مساله هنگام آناليز ارتعاش و مقايسه با داده هاي قبلي اهميت دارد. ارتعاش افزايش مي يابدBEPدرصد جريان 25

توان با افزايش لقي قطري ها را ميارتعاش فركانس گذر پرهاما شود، شكل در نظر گرفته نميمه به عنوان يكاگرچه هميش

متر، نرخ 500با هد باالي يهابراي پمپ. شودناميده مي"Gap B"كه : دب كاهش داآهاي پروانه و برش بين نوك پره

%6ها، ترجيحا پمپربراي ديفيوزو% 4و حداقل ٪10، ترجيحا ٪6ها بايد حداقل فاصله به قطر پروانه براي ولوت پمپ

نيز نوسان رهاي ديفيوزافزايش تعداد پره. كاهش يافت%8هاي فشار در يك پمپ تست با افزايش اين فاصله به نوسان. باشد

و Gap Bهاي فشار را با كاهش در ضربان) Guelich)1993. دهد، و روي ارتعاش اثرگذار خواهد بودرا كاهش مي

:كندها را مطابق با فرمول زير به هم مرتبط ميشعاع پروانه در پيرامون پره

لذا هنگام چرخش با بيش از يك . هاي پروانه استبيش از تعداد پرهمعموال رهاي ديفيوزي، تعداد پرهرديفيوزهاي در پمپ

هاي ارتعاشي احتمالي حاصله وجود دارد، و اين برخي اطالعات متناقضي در فركانس. دنباشدر ارتباط ميرپره ديفيوز

مطابق با برخي منابع، . ا ارتعاشي ناشناخته در طيف كمك كندشوند تا به آناليست براي شناخت اجزورده ميآاطالعات

پره 6لذا پمپي با . باشدهاي پروانه و ديفيوزر، تقسيم بر باالترين عدد صحيح مشترك ميفركانس حاصل نتيجه مجموعه پره

:باخواهد بودبرابر هرتز است ارتعاش آن 90پره ديفيوزر كه سرعت دوران آن 9پروانه و

با استفاده از اين . كندهاي مختلف ارائه ميهاي متقابل را به شكل ضرايب سرعت دوران براي سرعتفركانس7-4جدول

برخي از اين . را بدهدrev/4و همچنين rev/6پره ديفيوزر بايد ارتعاشي در 9پره پروانه و 6ها، پمپ مثال قبلي با داده

گيري روتين ها خيلي باال هستند، و ديده نخواهند شد، چنانكه باالتر از حداكثر فركانسي است كه معموال براي اندازهفركانس

برخي . تواند به محدوده رزونانس منتقل شودهاي سرعت متغير، ارتعاش ميبا افزايش استفاده از محركه. شونداستفاده مي

2 Best efficiency point

متفاوت 7-4ارائه شده اند، و اندكي با جدول 7- 5نيز در جدول ) 1988( Bolleterو ) Makay)1993اطالعات

:دهد مانندترين تركيبات را نيز مينامناسبMarkay. رنگ يكسان هستنداست، اما اعداد پر

.دهدنيروهايي در فركانس گذر پره مي) 12/6مانند(هاي پروانه و ديفيوزر رهاعداد زوج پ-

.كنند، كه نيروهاي قوي در فركانس گذر پره و ضرايب آن توليد مي)10/5و 9/6مانند(2و 5/1رايب ض-

، كه نيروهاي خيلي )9/5و 11/6مانند ( هاي پروانه است يكي كمتر از دو برابر تعداد پرههاي ديفيوزرتعداد پره-

.دهندقوي در دوبرابر فركانس گذر پروانه مي

5115322489

Makay8ارتعاش 8/7هاي كند كه تركيب پرهمورد كاوي ارائه ميmm/s rms داده است، چنانكه توسط دو 7×در ،

رغم اينكه فاصله پروانه تا پره باعث ارتعاش قابل اغماضي شد، علي11با تغيير ديفيوزر به . بيني شده بودجدول باال پيش

.كاهش يافتدرصد 15د به صدر21هاي ديفيوزر از پره

ها هميشه قابل شناسايي منبع آن. شوديابي ميدهد كه باعث دشواري عيبهاي زيادي را نشان ميطيف ارتعاشي فركانس

برخي از آنها رزونانس قطعات . هاي احتمالي آينده به خاطر داشتها را به منظور ارتباطشان با خرابياما بايد آننيست،

4هاي اطالعات كليدي از طيف ارتعاشي گرفته شده از پمپ7-6از تغييرات، جدول يالبه عنوان مث.داخلي پمپ هستند

.را ارائه مي دهداياندازهشكل و هماي تغذيه بويلر هممرحله

اندكي اختالف در . هرتز آناليز شد4/23هرتز با پهناي باند ثابت 6250هاي يكسان روي هر پمپ تا ارتعاش روي بيرينگ

هاي داخلي مختلف را تحريك و آشكار شود و كافي است تا رزونانسكاركرد پمپ باعث اندكي اختالف جريان ميهاي سرعت

ارتعاش گذر . مربوط به آن است7-5مطابق با جدول 18×پره ديفيوزر دارند، و ارتعاش 9پره پروانه، 6ها اين پمپ. كند

ها در هيچ اطالعاتي از شرايط داخلي آن. شكار نشدآها پمپرفت در اينانتظار مي7-4چنانكه از جدول 6و 4پره

.زمان تست در دسترس نيست

رزونانس آكوستيك6-6-7

اگر . شودهنگامي كه سرعت صوت در مايع و طول مسير مايع بر طول موجي منطبق شوند رزونانس آكوستيك حادث مي

ها نيز پينگ و پوستهيانعطاف پذيري پا. تواند باعث ارتعاش بااليي شودشود، مياين فركانس بر نيروي تحريك قوي منطبق

آورده شده است، همچنين در شكل 6- 3-6-1اين مسئله در مورد كاوي . تحت تاثير قرار دهدنرا تا درجه پاييتواند آنمي

. دهدپينگ را نشان مييها و اتصاالت پاپمپ6-7

"=جريانفركانس رزونانس در لوله باز براياگر انتهاي لوله بسته باشد، فركانس نصف مقدار . باشدهايش ميو هارمونيك#�

دهد، يعني هاي فرد را نشان ميشود، و هارمونيكباال مي�"$# ،

�"$# ،

"كه #$

L =باشد، مانند زانو يا ولو ميكند طول لوله از منبع صوت تا جائيكه هندسه لوله تغيير مي)m (

V = سرعت صوت در مايع است)m/s .( ب خالص،آدرV متر برثانيه بسته به دما تغيير 1590تا 1430در محدوده

.باشد، و در آب دريا بيشتر استهمچنين تحت تاثير هواي درون آن و فشار مي. كندمي

:درجه سانتيگراد100مگاپاسكال و دماي تا 20ب مقطر، در فشار تا آدر

.استkpaفشار به P، و 100\دما به سانتيگراد tكه

��������������� �����

درجه سانتيگراد، سرعت صوت نسبت به فشار به صورت خطي تغيير 150هاي تغذيه در در دماي باالتر از عادي براي پمپ

%0.0022= كند مي & 1472

از فرمول m/sدر ±٪15اما براي مقاصد تخميني با ها بسهولت در دسترس نيست،همه آنمايعات برايسرعت صوت در

آيدزير بدست مي

.باشدمايع ميصوزن مخصوSGكه

.پينگ نيز روي رزونانس صوتي اثر گذار استيصلبيت پا

*�+

,,-./-

012�3

سرعت صوت مجاز براي صلبيت لوله=

نهايتب براي لوله با صلبيت بيآسرعت صوت در = C0: كه

D = يعني قطر در متوسط ضخامت ديواره( ميانگين قطر لوله(

F1 =ضخامت ديواره لوله

ρ =دانستينه جنس لوله

E =ضريب االستيسيته براي جنس لوله

اين فركانس با توجه به جنس، . دهندپينگ را نشان مييهاي طبيعي پافركانسهاي طراحي چگونگي محاسبه دبوكهن

.ايداندازه، و اتصاالت انتهايي و دما متفاوت است و حتما نبايد منطبق با فركانسي باشد كه احتماال قبال بدست آورده

هاي عموديپمپ7-7

ها معموال روي اين. هاي ارتعاشي جالبي دارندويژگيهاي عمودي، خصوصا نوعي كه محور بلندي با چند مرحله دارند،پمپ

هاي گيريگيري ارتعاش محدود است، و اندازهاندازهدسترسي براي . شونديك صفحه بستر با استفاده از يك پايه مهار مي

توان براي مي. مده استآ6روتين بايد روي فلنج موتور انجام شود، همانگونه كه در استانداردهاي مشخص شده در فصل

.نصب ترانسديوسر بصورت دائمي نزديك پروانه تصميم گرفت

از . تواند زير سرعت دوران باشدشود ميميهيدمنا”reed frequency“هايي كه گاهي فركانس طبيعي چنين پمپ

هاي نگهدارنده، لقي، خصوصا پيچ. كنندها، تغييرات جرمي و سختي براي درمان ارتعاش هنگام كاركرد استفاده ميجاذب

.پمپ در فركانس طبيعي خودش به ارتعاش درآيد) column(تواند باعث شوند ستون مي

ر سايش داخلي روي ارتعاشيتاث8-7

هاي پمپ و قطعات را توانند رزونانسسايش و لقي مي. تواند الگوهاي جريان و ارتعاش را تغيير دهدسايش داخلي پمپ مي

هاي رسد تجربيات محلي بيشتري براي پمپبه نظر مي. رود در طيف ارتعاشي نشان داده شوندمير دهند، و انتظار يتغي

هاي دقيق هنگام تست. شان بدست آيدخاص الزم است تا ارتباط مطمئني بين سايش داخلي و تغييرات طيف ارتعاشي

اي لقي افزايش سه مرحلهتست با. انجام شد) rpm 5000در سرعت 750m3/h @ 1788(اي مرحله6پيشرفت پمپ

ها فقط هنگام لقي با دو برابر هارمونيكساب. برابر طراحي2و 5/1طراحي، : ر ديگري انجام شديشعاعي بدون ايجاد تغي

84هاي باالتر، درطراحي ظاهر شد، در سرعت .سرعت افزايش يافتچه، و ثابت باقي ماند اگر

شود، بطوريكه اولين هاي سايش مانند بيرينگ دارند ضعيف ميردي كه رينگركااي، كهاي چندمرحلهبا افزايش سايش پمپ

تواند دمپينگ افزايش نشتي مي. افتدن ميآشود، يا حتي روي شود و به محدوده كاركرد نزديك ميسرعت بحراني جابجا مي

.آيدرا كاهش دهد، گسترش محدوده سرعتي كه سرعت بحراني است پدپد مي

موردكاوي1-8-7

، همانگونه كه در شكل 5800rpmاي، سرعت ثابت مرحله4پمپ تغذيه بويلر، NDEارتعاش بصورت پايدار روي بيرينگ

. يابدنشان داده شده افزايش مي7-7

51153

نجا كه پمپ آاز . است به سايش داخليطاست، و بنابر تجربه مربو1×دهد كه همه ارتعاش در آناليز فركانسي نشان مي

مانيتورينگ روزانه انجام گرفت تا پمپ . جايگزيني در دسترس نيست، اگر پمپ متوقف شود توليد از دست خواهد رفت

كه ارتعاش وابسته به بار در دوره كاري تا پايان هفته كار پمپ ثابت نگه داشته شد، چرا. جايگزين در دسترس قرار گرفت

ارزش . اييده شده بودندسهاي مياني بشدت ش چيده شده بود و بخشرينگ سايش مرحله مك. بود و به تدريج كاهش يافت

.ودببرابر نهايت هزينه تعميرات پمپ 27توليدي كه هدر رفته بود

كنترل ارتعاش9-7

توان براي كاهش ارتعاش اي ارتعاش غيرقابل قبول شناخته شدند، يك يا چند روش زير را ميهاي ريشهوقتي علت يا علت

ين صصاز متخ. پذير استگيري براي تغيير دائمي توجيهميمل كردن اتالف توليد، تا تصقتعمير موقتي براي حدا.استفاده كرد

.كمك بخواهيد

كاهش در منبع1-9-7

باالنس مناسب روتور1-1-9-7

ها پمپباالنس در محل به ندرت روي . مطمئن شويد كه روتور تميز و عاري از هرگونه اثرات ناباالنسي موقتي است

تواند ارتعاش ها ميچيهاي كوچك زير پحتي واشر. را انجام دادتوان با تنظيم جرم كوپلينگ آنپذير است، اما گاهي ميامكان

.هاي سرعت باال تحت تاثير قرار دهدرا در پمپ

باالنس نيروهاي مغناطيسي2-1-9-7

كزيت محور مغناطيسي روتور، يي يا اصالح تنظيم مرله هواصباالنس نيروهاي مغناطيسي در موتورها با تنظيم لقي فا

.پذير استامكان

هااصالح لقي3-1-9-7

.ها را اصالح كنيدشلي يا لقي

كاهش اثرات ايروديناميك4-1-9-7

بدونتواند هاي ثابت ميهاي پروانه و قسمتورده شد كه لقي بين نوك تيغهآهاي ديفيوزر هاي با تيغهمثالي براي پمپقبال

.افزايش يابد،اثر روي عملكرد پمپ

ايزوله كردن2-9-7

ها در جزئيات كاربردي از سازندگان مهاركننده. هاي ايزوله كننده ايزوله كنيدمنبع ارتعاش را با استفاده از مهاركننده

.كننده باشندتوانند كمكپذير نيز ميهاي پاپينگ انعطافبخش. دسترس است

.تاثير را ايزوله كنيدتجهيزات تحت 2-2-9-7

.ها يا تجهيزات تحت تاثير ارتعاش را ايزوله كنيد، تا اثر ارتعاشات اجباري از منابع خارجي را حذف كنيدمحدوده

كاهش پاسخ3-9-7

فركانس طبيعي را تغيير دهيد1-3-9-7

50تغيير در حدود ). ببينيدرا7-4معادله بنيادي بخش ( فركانس طبيعي سازه را با تغيير سختي يا جرم تغير دهيد

:درصد ممكن است براي موثر بودن الزم باشد

اگر فركانس طبيعي باالتر از فركانس ارتعاش اجباري است، سختي را افزايش دهيد، يا جرم را كاهش دهيد تا -

.فركانس طبيعي افزايش يابد و پاسخ فركانس تحريك كمتر شود

باري است، با كاهش سختي، يا افزايش جرم فركانس طبيعي بيشتر اگر فركانس طبيعي زير فركانس ارتعاش اج-

.يابد تا پاسخ كمتر شودكاهش مي

. شوندافزارها، براي حل مشكالت ارتعاشي پيچيده استفاده ميها، نرمهاي ارتعاشي، تستگيريناليز مدال و تركيبي از اندازهآ

.شوندپاسخ فركانسي استفاده ميركردها اهاي كاركردي و كهايي نظير تغيير شكلواژه

افزايش دمپينگ2-3-9-7

) shock absorbers(نظير جاذب شوك (گير هاي دمپينگ، يا ضربهپوشش. دمپينگ در سيستم را افزايش دهيد

.تواند مناسب باشدمي

.از جاذب ارتعاش ديناميكي براي تغيير فركانس سيستم استفاده كنيد3-3-9-7

دو رزونانس . شود تا در فركانس طبيعي ارتعاش كندشود و تنظيم ميه با فنر به سيستم كوپل مياين جرم جانبي است ك

اين دو فركانس جديد نبايد منطبق با هيچ. يكي باالتر و يكي پايينتر از آن: شوندشود كه جايگزين اصلي ميجديد ايجاد مي

تواند هنگام و خطا ميياست، و تجربيات سععاشي داده شدهجزئيات در متون ارت. در همان فركانس باشنديك از ارتعاشات

.ير در فركانس نيروي تحريك را بدهديونه تغگانتخاب حدودي اندازه ارزشمند باشند، و پهناي باند نهايي بايد امكان هر

تنظيم سطوح باند براي مانيتورينگ7- 10

هاي خاص هاي زماني تحت شرايط بار يكسان باعث آشكاري هرگونه تغييري در فركانسمقايسه طيف گرفته شده در تناوب

شد، اما آن كند، خسته كننده و وقتي اين روش براي اولين بار توسعه يافت، از مقايسه دستي استفاده مي. شودمي

هاي جزئي از توان انتظار توصيهدهند و حتي ميگي انجام ميرا به سادههاي كامپيوتري اينكار امروزه سيستم. فرسا بودطاقت

بت هم اندكي تغيير سرعت دارند، آناليز با تعداد اهاي سرعت ثماشينهمچنانكه حتي . هايي داشتفروشندگان چنين سيستم

. نرمال بلغزند و گم شوندمقداركناريهاي ارتعاشي به فركانس سنبااليي از خطوط فركانسي ممكن است باعث شود فركا

هايي مفيد د براي چنين تغيير سرعتنتوانفيلترهاي درصد ثابت مي. شودشافت باعث حل اين مشكل مي1×آناليز با مرجع

گيرند كه همچنانكه ارتعاشات فركانس باالتر باعث جابجايي و استرس كمتر نسبت برخي مهندسين پمپ درنظر مي.دنباش

همچنين، . هاي باالتر مجاز باشدارتعاشي مجاز باالتر ممكن است در فركانسشوند، سرعتثابت ميبه يك سرعت ارتعاشي

ها، آببندهاي هاي حاصل از ارتعاشات فركانس باالي شافت، بيرينگاي درباره خرابيهمچنانكه مقاالت اندك يا هيچ مقاله

.اندرزيابي شدت ارتعاش بحث شدهاان حدودي براي پينگ جانبي و غيره وجود ندارد، سطوح كلي به عنوي، پايمكانيك

براي واكنش و ارتباط يبا اين وجود، از آنجا كه مانيتورينگ در باندهاي فركانسي ديد بهتري به شرايط داخلي پمپ، حدود

و هاي فركانسي براي مانيتورگيري كه كدام محدودهروش كاربردي از تجربه تصميميك. با ارزش استكه دهد ها ميآن

اين تنظيمات توصيه شده را براي 7- 7جدول . داده شده است) Berry )1990مناسب براي حدود خطر است توسط

.دهدهاي سانتريفيوژ ميپمپ

هامانيتورينگ دائمي پمپ7- 11

د، كه با نرگينظر ميدرهاي يك تا سه ماهه ناليز در تناوبآبرداري ارتعاش و ن دادههاي پروسسي، روتيبراي اغلب پمپ

اطالعاتي كه ISO13373-1(FDIS 2003)و مورد انتظار متفاوت است ه توجه به حساسيت و نرخ سايش تجربه شد

كند كه تعداد كمتري مي تواند در برخي بندي كرده است، و بيان ميكنند را جدولتورهاي ارتعاشي عموما استفاده ميكدت

شان، تناوب خرابي، ممكن است مطابق با حساسيت سرويسنيزها براي پمپ7-8جدول با توجه به. كاربردها استفاده شود

هاي دائمي عالوه بر ديگر مانيتورينگ. دپذير باشتوجيه رينگ دائمي هاي مانيتوسيستمطراحي پمپ به آسيبو حساسيت

اي ، مصرف روانكار، شرايط آببند، دمگيري شرايط مكش پمپ، حداقل جريان، تزريق آببندتواند شامل اندازهمي7-8جدول

قادر به استفاده از همه هاي مانيتورينگ در دسترس سيستم. ، جريان پمپ و سرعت باشدداخليپوسته، جريان نشتي باالنس

رات در شرايط تجهيز يكارخانه و كشف اختالف بين تغيرات نرمال در شرايط كاركرد و تغيDCSدر دسترس از تاطالعا

).3فصل (توانند كشف شوندهمچنين خطاهاي سنسور نيز مي. باشندمي

51153

22489

شرايط سنج . پمپ و محرك داشته باشدDEهاي ي نصب شده روي بيرينگيهاسنجبايد شتابحداقل سيستم مانيتورينگ

اتاق كنترل منتقل كند، اما آناليز نشانگرهاييا PLCرا به 20ma-4تواند سيگنال سيگنال نصب شده محلي مي

. هايي انجام شودتواند از چنين سيگنالفركانسي نمي

تواند تنش مياني پوسته مي. هاي محرك با بخار دارندگيري توان ورودي پمپهايي براي اندازهها گشتاورسنجنيروگاهبرخي

گيري دماي باال و پايين هاي نصب شده براي اندازهترموكوپل. هاي بلند در دماي باال باشديك مشكل روي كاركرد پمپ

.دهدهايي براي اپراتور ارائه ميراهنمايي

ي دهد كه دو يا سه سنسور براهاي سرويس و اپراتورها نشان ميآوري شده توسط واحدهاي جمعناليز آماري خرابيآ

گ حدود ارتعاش نگيري دما و مانيتوريخشك، اندازهبراي كشف كاركرد: ي زير كافي استهايابينيتورينگ پمپ و عيبما

آوري اعداد از گيري بايد بيش از فقط نمايش يا جمعشده براي تصميمئه از، اطالعات ارابراي رسيدن به حداكثر امتي. يرينگب

تر و مطمئنا قوي،نسبت به موارد ديگري كه در اين كتاب ذكر شدناليزي آخروجي چنين . ترانسديوسرهاي تكي باشد

.د بودنتر خواههاي حمايتي تصميم دقيقسيستم

-Predictive-Maintenanceكتاب : منبع of-Pumps-Using-Condition-Monitoring

Raymond S. Beebe: نوشته

92ماه شهريور

�برگزاري دوره هاي آموزشي �). �����!� ����(و باالنسينگ در شركت شما

09131255986������������������