Segons els seus principis de funcionament, els coixinets lliscants es poden dividir en dos tipus: coixinets hidrostàtics i coixinets dinàmics, tal com es mostra a la figura 1 i la figura 2 a continuació.
Figura 1 Diagrama esquemàtic del coixinet hidrostàtic lliscant
Figura 2 Diagrama esquemàtic del coixinet de pressió dinàmica de lliscament
Falles comuns:
1) afluixament de l'aliatge Babbitt;
2) Desgast anormal, rascades i esgarrapades dels coixinets;
3) Fatiga del coixinet;
4) corrosió del coixinet;
5) Col·locació solta de la carcassa del coixinet;
6) El joc incorrecte dels coixinets.
Descripció:
L'oscil·lació de la pel·lícula d'oli del coixinet és un fenomen de ressonància de gran amplitud que es produeix quan el moviment giratori del diari coincideix amb la freqüència de vibració natural del rotor. La seva característica és que la força entrant és molt forta, l'amplitud augmenta sobtadament i aviat es produeixen esquerdes de pel·lícula d'oli local, que provoquen fricció entre el diari i els coixinets, emetent un fort rugit, danyant seriosament els coixinets i els rotors. Algunes persones comparen aquest fenomen d'oscil·lació inestable amb una ona, en la qual l'ona de la pel·lícula d'oli es mou al voltant del diari dins del buit del coixinet, i el diari flota a l'ona i s'empeny cap endavant. Com una taula de surf, la velocitat mitjana de l'ona és la velocitat de rotació del diari.
El diagnòstic d'aquestes fallades es basa generalment en si la freqüència de vibració és propera a la meitat de la velocitat de rotació. Tanmateix, cal tenir en compte que les vibracions amb una freqüència de vibració propera a la meitat de la freqüència de velocitat de rotació no són necessàriament causades per oscil·lacions de la pel·lícula d'oli, i altres errors també poden causar vibracions de mitja freqüència similars. Per exemple, la fricció local entre el rotor i l'estator pot excitar la vibració de mitja freqüència; Quan el segell d'anell flotant s'enganxa i perd el seu efecte flotant, la freqüència de vibració excitada és del 43 per cent - 47 per cent de la freqüència de velocitat de rotació; A més, la força d'excitació del flux d'aire a l'impulsor i al difusor també pot excitar la vibració a gairebé la meitat de la freqüència.
Les principals característiques de falla de l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli als coixinets són les següents:
L'oscil·lació de la pel·lícula d'oli és una vibració autoexcitada. L'energia necessària per mantenir la vibració es genera per la rotació del propi eix, i no es veu afectada per les forces d'excitació externes. Un cop es produeix una oscil·lació de la pel·lícula d'oli de gran amplitud, si la velocitat de rotació continua augmentant, l'amplitud no disminuirà i la freqüència de vibració és sempre la freqüència de vibració natural de primer ordre del rotor. El mode de vibració de flexió del rotor també és el mode de vibració de primer ordre, que no està relacionat amb l'augment de la velocitat de rotació. Aquesta característica de l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli és diferent de la situació de vibració del rotor quan supera la velocitat de rotació crítica. A més, la vibració autoexcitada té una característica sobtada, de manera que l'aparició i desaparició de l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli també és sobtada, cosa que és completament diferent del fenomen d'augment gradual de la vibració quan el rotor supera la velocitat crítica.
Per a rotors d'alta velocitat i de càrrega lleugera, la velocitat de rotació a la qual es produeixen les oscil·lacions de la pel·lícula d'oli és sempre més del doble de la primera velocitat de rotació crítica del sistema del rotor. Per als sistemes de coixinets de rotor amb poca estabilitat, la freqüència de remolí de mitja velocitat sol produir-se a una velocitat de rotació més baixa abans que es produeixi l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli. Per tant, és possible observar si hi ha una freqüència de remolí al diagrama de l'espectre a diverses velocitats de rotació. Si la relació entre la freqüència del remolí i la freqüència de la velocitat de rotació és Ω/ω En el rang d'aproximadament 0.35-0.5, es pot considerar que el vòrtex de mitja velocitat ja existia abans de l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli. Sempre que la freqüència del vòrtex sigui propera a la freqüència de vibració natural de primer ordre del sistema del rotor, és possible que esclati un fenomen violent d'oscil·lació de pel·lícula d'oli.
Abans que es produeixi l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli, la relació de freqüència de remolí Ω / ω En general, és constant dins d'un determinat rang de velocitat de rotació, però la relació de freqüència de remolí d'alguns coixinets pot tenir una lleugera tendència a la baixa a mesura que augmenta la velocitat de rotació. Aquesta situació pot ser deguda a un augment de la temperatura de l'oli i a un augment de les fuites d'oli.
L'amplitud canvia. Tot i que la freqüència de remolí ja ha aparegut en el rang de velocitat baixa, la vibració del rotor no és greu. L'oscil·lació de la pel·lícula d'oli només es produeix quan la freqüència de remolí és propera a la freqüència de vibració natural de primer ordre del rotor. L'amplitud del component de freqüència de remolí de mitja velocitat original augmenta de sobte, convertint-se en la freqüència de vibració principal que controla la vibració del rotor. Això es pot observar clarament al diagrama de l'espectre i també es fixa la freqüència de vibració principal del rotor després que es produeixi l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli.
L'oscil·lació de la pel·lícula d'oli és una ressonància no lineal de la pel·lícula d'oli, i la vibració intensa pot estimular la freqüència d'oscil·lació de la pel·lícula d'oli Ω i la freqüència de velocitat de rotació ω Components de freqüència múltiples i freqüències combinades de la diferència de suma. La vibració no lineal no només existeix en les oscil·lacions de la pel·lícula d'oli, sinó que també es produeix quan el rotor i els components estacionaris es freguen, i quan les oscil·lacions de la pel·lícula d'oli es produeixen als coixinets, sovint van acompanyades de fricció entre el diari i el coixinet. Per tant, cal identificar acuradament si les oscil·lacions de la pel·lícula d'oli o la fricció del rotor van causar fallades.
La freqüència principal de la falla de fricció al diagrama de l'espectre és precisa (ω és la freqüència de la velocitat de rotació i i és un nombre enter positiu), mentre que la relació de freqüència d'oscil·lació de la pel·lícula d'oli Ω / ω Generalment és inferior a 1/2. En condicions de fortes vibracions, ja sigui una oscil·lació de la pel·lícula d'oli o una fallada de fricció, pot haver-hi un component de freqüència combinat de suma i diferència entre la freqüència de velocitat de rotació i la freqüència de vibració principal del rotor.
Quan es produeix l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli, la forma de la trajectòria del centre de l'eix és desordenada i divergent, i moltes línies de trajectòria irregulars es superposen per formar una forma de pètal.
Quan es produeix l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli, a causa de la intensa vibració autoexcitada del rotor, la pel·lícula d'oli del coixinet s'esquerda, donant lloc a col·lisió i fricció simultànies entre el diari i els coixinets del coixinet, de vegades amb un fort rugit. L'acció combinada de la ressonància de la pel·lícula d'oli i el remolí de fricció en els coixinets pot provocar una gran vibració del rotor, causant danys greus als coixinets i als segells del laberint. Després de desmuntar i inspeccionar la màquina, es pot trobar que les carcassas dels coixinets tenen diferents graus de bengales o rascades als dos extrems, i el segell del laberint intermedi s'ha desgastat, mostrant rastres de flexió de primer ordre del rotor al llarg de la direcció axial. Una vegada que la velocitat del rotor entri a la zona de ressonància de la pel·lícula d'oli, la velocitat augmentarà, la freqüència d'oscil·lació no canviarà i l'amplitud no disminuirà. Tanmateix, quan es redueix la velocitat de rotació, la vibració no desapareix immediatament. La velocitat de rotació a la qual desapareix l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli és inferior a la seva velocitat de rotació inicial, que és el fenomen inercial de l'oscil·lació de la pel·lícula d'oli.
Taula 1 Característiques típiques d'avaria del coixinet lliscant
Exemple de diagnòstic:
Un compressor d'aire en una empresa consta d'un cilindre d'alta pressió i un cilindre de baixa pressió. Després d'una revisió del cilindre de baixa pressió, la vibració de l'eix als dos extrems del rotor va continuar augmentant, amb una amplitud de 50-55 μ m. Supera significativament el valor permès de 33 μ m. Tanmateix, la caixa de reforç a l'extrem davanter del cilindre de baixa pressió i el cilindre d'alta pressió a la part posterior vibren lleugerament. A les figures (a) i (b) es mostren els diagrames d'espectre de freqüència dels punts de mesura de vibracions als coixinets davanter i posterior del cilindre de baixa pressió:
Opinions diagnòstiques:
La freqüència de vibració principal de la figura és de 91,2 Hz, amb una amplitud més de tres vegades la del component de freqüència de potència de 190 Hz. A més, hi ha dos i quatre components de freqüència. Val la pena assenyalar que, a més dels 91,2 Hz de baixa freqüència molt destacats de la figura, la component d'octava 4-també és molt evident. L'anàlisi del senyal de vibració de la màquina és la següent:
El component de baixa freqüència és destacat i la seva relació amb el component de freqüència de potència és 0,48, que es pot considerar com el remolí inestable de mitja velocitat de la pel·lícula d'oli del coixinet;
La causa de la inestabilitat de la pel·lícula d'oli pot ser una mala alineació dels acoblaments als dos extrems del cilindre de baixa pressió, que canvia la magnitud i la direcció de la càrrega del coixinet.
Validació de la producció:
Durant la inspecció d'interrupcions, es van trobar els següents problemes:
El joc del coixinet supera el valor permès (el joc màxim admissible del disseny és de {{0}},18 mm i el joc mesurat és de 0,21 mm);
El gruix dels cinc coixinets inclinables és desigual i la diferència entre les parts més primes i gruixudes del mateix coixinet és de {{0}},03 mm, que supera el valor permès de disseny. La precàrrega a la superfície interior del coixinet està en estat negatiu (el valor Pr està dissenyat per ser 0,027, ara reduït a -0,135), reduint l'estabilitat de treball del coixinet;
L'alineació de l'acoblament als dos extrems no compleix els requisits, l'alineació paral·lela supera la tolerància i la direcció d'obertura de l'alineació angular és oposada, donant lloc a forces de desalineació addicionals durant el funcionament de la màquina.
Durant la revisió, es van corregir els problemes anteriors i, després de posar en funcionament la màquina, va tornar a la normalitat. El valor total de vibració dels coixinets als dos extrems del cilindre de baixa pressió va disminuir a 20 μ m. Abans del manteniment, el component de baixa freqüència de 91,2 Hz que reflectia la inestabilitat de la pel·lícula d'oli del coixinet i el component de freqüència de plegament 4-que reflectia una mala alineació a l'espectre de freqüència original han desaparegut (figures c i d).
Més abo.!ut Coixinets compostos metall-polímer:
Els coixinets compostos de polímers metàl·lics són de màniga, casquilles sense oli de polímers metàl·lics. Es poden utilitzar quan no es pot aplicar oli o quan l'oli és difícil d'aplicar. Baix desgast, baixa fricció i amb llarga vida. La càrrega s'estendrà per una àrea més àmplia a causa de la naturalesa elàstica del material del coixinet.
Propietats de lliscament baix que garanteixen la precisió del funcionament de la màquina a baixes velocitats de lliscament.
Característiques:
Baixa vibració, baix soroll i no contaminació en funcionament.
El farcit de PTFE i plom es transfereix a l'eix d'acoblament per millorar les propietats de funcionament.
Es pot utilitzar en baixa duresa de l'eix d'acoblament, de manera que el processament dels eixos és fàcil.
La màquina serà compacta a causa del gruix prim i el baix pes de la mata.
El galvanitzat és possible per evitar la corrosió.
