شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که انواع ناهمراستایی چیست؟

چطور با آنالیز ارتعاشات تشخیص دهیم که ماشین دچار کدام یک از انواع ناهمراستایی Angular Misalignment یا Parallel Misalignment می باشد؟

برای یافتن پاسخ این دو سول لطفا ویدئوی بررسی و تحلیل انواع ناهمراستایی که بخشی از کارگاه آنالیز ارتعاشات سطح 1 می باشد را مشاهده نمایید.

برای دانلود ویدئو اینجا کلیک کنید

انواع ناهم­راستایی :1- زاویه‌ای (Angular Misalignment) 

یکی از انواع ناهمراستایی ، Angular Misalignment یا ناهم محوری زاویه ای می باشد. 

عدم­ هم‌محوری زاویه‌ای، با ارتعاش محوری زیاد و اختلاف فاز 180 درجه دو طرف کوپلینگ شناخته می‌شود.

معمولاً دامنه زیاد ارتعاش در فرکانس های 1X و 2X وجود دارد؛ اما وجود هارمونیک‌های 2X، 1X و 3X نیز رایج است.

علت ایجاد 1X و 2X این است که به­ خاطر ناهم­راستایی، با هر چرخش شفت نیرویی در یاتاقان‌های نگه‌دارنده شفت ایجاد می­شود.

این نیرو  باعث می شود که پایه‌ها و یاتاقان‌ها نیروی عکس‌العملی به شفت وارد کنند؛

درنتیجه از حرکت شفت در جهاتی که تمایل دارد جلوگیری می‌شود.

به همین دلیل نمودار موج سینوسی به حداکثر خود نمی‌رسد و سیگنال حوزه زمان آن به‌صورت سینوس سربریده درمی‌آید.

وقتی دستگاه آنالایزر ارتعاشات، سیگنال حوزه زمان را به طیف فرکانسی تبدیل می‌کند،

این سینوس سربریده، هارمونیک‌های دور اصلی یعنی 1X و 2X را ایجاد می‌کند؛

درواقع هارمونیک‌ها نتیجه پردازش سیگنال به‌دست‌آمده از حرکت محدودشده شفت هستند.

هراندازه شدت ناهم­راستایی بیشتر باشد، قسمت سر بریده سینوس افزایش می­یابد

و هارمونیک‌های بیشتری از 1X مانند 3X، 2X و یا 4X در طیف فرکانسی مشاهده می‌شود.

برخلاف لقی مکانیکی، این هارمونیک‌ها عموماً باعث رشد ارتعاش در سطح (Noise Floor) طیف فرکانسی نمی‌شوند.

در ناهم ­محوری زاویه ای، شکل موج تابعی زمانی (time wave form signal) برداشت شده از ماشین در راستایی محوری، به صورت سینوسی میباشد.

در سایت بخوانید: تشخیص نابالانسی از ناهم‌ محوری به کمک آنالیز ارتعاشات

انواع ناهم­راستایی :2- موازی (Parallel Misalignment) 

یکی دیگر از انواع ناهمراستایی ، Parallel Misalignment یا ناهم محوری زاویه ای می باشد.

ناهم‌ محوری موازی نیز همان نشانه‌های حالت نا­هم‌ محوری زاویه‌ای را دارد؛

اما دامنه ارتعاشات شعاعی بیشتر از محوری است. اغلب 2X بیشتر از 1X است،

اما بزرگ‌تر­بودن آن نسبت به 1X، به نوع کوپلینگ و ساختار آن بستگی دارد.

وقتی ناهم‌ محوری موازی یا زاویه‌ای شدید باشد، هارمونیک‌های بالا مانند 4X و 8X نیز وجود دارند،

حتی سری هارمونیک‌هایی نظیر لقی تا فرکانس‌های بالا ظاهر می‌شوند.

هنگامی‌که عدم­ هم‌محوری شدید باشد اغلب نوع کوپلینگ و جنس آن اثر زیادی روی کل طیف دارد؛

با­این­حال عموماً ارتعاش در سطح طیف فرکانسی زیاد نمی‌شود.

بسیاری فکر می‌کنند وقتی دامنه ارتعاش کم باشد وضعیت ماشین خوب است؛ ولی مواردی مانند انواع ناهمراستایی ها با حداقل دامنه اتفاق می‌افتد.

مقداری از انواع ناهمراستایی ها توسط کوپلینگ (Coupling) جبران می­شود و مقداری از نیروی اضافی حاصل از ناهم‌ محوری به یاتاقان تحمیل می‌گردد.

به همین خاطر در عمل، بسیاری از انواع ناهمراستایی ها تا زمانی که کوپلینگ یا یاتاقان خراب نشوند، ناشناخته باقی می‌مانند و علائمی شبیه عیوب سایش و لقی دارند.

پس مشاهده دامنه کوچک در فرکانس‌های 1X و 2X می­بایست شروع نگرانی شما درمورد عیب انواع ناهمراستایی ها باشد.

در اندازه‌گیری زاویه فاز در عیب ناهم­راستایی موازی، 180 درجه اختلاف فاز دو طرف کوپلینگ در جهت شعاعی مشاهده می‌شود.

شکل موج تابعی زمانی (time wave form signal) در ناهم­راستایی موازی ترکیبی از یک برابر دور و دو برابر دور ماشین بود ه و به شکل W یا M میباشد.

مقاله ناهم محوری (misalignment) چیست و چه دلایلی دارد؟ را به همراه فیلم رایگان مشاهده کنید.

انواع ناهم­راستایی : ناهم­راستایی بیرینگ نصب‌شده روی شفت (Cocked Bearing)

بیرینگ‌هایی که روی شفت نصب می­شوند باید با شفت هم محور باشند؛

در غیر این صورت حتی با هم محور بودن کوپلینک‌ها، باز هم ارتعاشات حاصل از ناهم­راستایی ایجاد می­شود.

عواملی مانند تراشکاری نادرست شفت و خمیدگی آن در محل اتصال به هوزینگ بیرینگ و همچنین رعایت نکرن تولرانس­های نصب باعث ناهم­راستایی بیرینگ نصب‌شده روی شفت می­گردد.

ناهم­محوری بیرینگ و شفت، ارتعاش محوری قابل‌توجهی تولید کرده که باعث حرکت پیچشی با اختلاف فاز 180 درجه در نقطه بالا و پایین یا چپ و راست صفحه محوری هوزینگ بیرینگ می‌شود.

تلاش برای هم‌محوری کوپلینگ یا بالانس شفت، مشکل ارتعاشات را حل نمی‌کند و معمولاً باید بیرینگ را دمونتاژ کرده و به روش صحیح نصب نمود.

مثال واقعی: در این الکتروپمپ کدام یک از انواع ناهمراستایی وجود دارد؟

در واقعیت ناهم­راستایی شفت ترکیبی از انواع ناهمراستانی های زاویه‌ای و موازی است؛

به‌عنوان‌مثال نمودار طیف فرکانسی یک الکتروپمپ با دور نامی 2915RPM در شکل زیر نشان داده شده است.

در پاسخ به سوال: در این الکتروپمپ کدام یک از انواع ناهمراستایی وجود دارد؟باید گفت

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، غیر­هم‌محوری، ترکیبی از انواع ناهمراستایی های زاویه‌ای و موازی است؛

و با توجه به اینکه دامنه هارمونیک دوم از دامنه هارمونیک اول بیشتر است،

می‌توان نتیجه گرفت که غیر­هم‌محوری موازی از غیر­هم‌محوری زاویه‌ای، بیشتر است.

طیف فرکانسی این الکتروپمپ بعد از الاینمنت در شکل زیر نشان داده شده است.

کاهش دامنه ارتعاشات صحیح­بودن عملیات الاینمنت را نشان می‌دهد.