Chuyển đến nội dung chính

Nguyên nhân chính gây ra rung động máy


Áp dụng kỹ thuật giám sát rung động nhằm phát hiện kịp thời hư hỏng và dự đoán thời điểm xảy ra hư hỏng hoàn toàn, hay nói một cách khác là thời điểm mà chi tiết hoặc thiết bị mất khả năng làm việc. Ngoài ra giám sát rung động còn giúp phát hiện và tránh được các hư hỏng ngẫu nhiên, hư hỏng ngoài ý muốn.

Thông thường các loại hư hỏng này gây tổn thất chi phí rất lớn, nhất là các chi tiết, bộ phận của những máy quan trọng trong hệ thống sản xuất.

Nguyên nhân gây rung động


Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây rung động cho thiết bị, máy và hệ thống sản xuất như:
  • Mất cân bằng.

  • Không đồng trục.

  • Các mối lắp ghép bị lỏng.

  • Cộng hưởng dao động.

  • Trục bị cong.

  • Thiết bị không phù hợp...

Dưới đây đề cập đến một số nguyên nhân chính gây ra rung động, từ đó có thể phát hiện và đưa ra các giải pháp loại bỏ hoặc làm giảm bớt các rung động này.

Mất cân bằng

Sự phân bố khối lượng không đồng đều trên bộ phận quay gây nên mất cân bằng. Sự phân bố khối lượng không đồng đều được mô hình hóa tại một điểm và được gọi là đốm nặng.

Giá trị mất cân bằng = trọng lượng mất cân bằng × khoảng cách từ tâm quay đến vị trí trọng lượng mất cân bằng

Hoặc
Nguyên nhân chính gây ra rung động máy

Như được trình bày trong hình trên mất cân bằng nghiêm trọng thường tạo ra một biên độ cao bất thường tại vận tốc tới hạn và biên độ giảm xuống sau khi vượt qua vận tốc tới hạn. Tuy nhiên sau khi giảm xuống biên độ này vẫn còn lớn hơn so với biên độ của rôto cân bằng.


Khi đốm nặng chỉ hiện diện trong một mặt phẳng đơn thì gọi là mất cân bằng tĩnh. Có thể phát hiện ra hiện tượng này bằng cách đặt trục rôto lên đồ gá của thiết bị cân bằng. Rôto sẽ tự quay đến khi đốm nặng di chuyển đến vị trí thấp nhất.

Khi đốm nặng hiện diện trong hơn một mặt phẳng thì gọi là mất cân bằng động. Trong trường hợp này, đặt trục lên đồ gá sẽ không thấy được tình trạng mất cân bằng. Lực ly tâm do không cân bằng gây ra rung động.
b. Không đồng trục
Không đồng trục xảy ra do sai lệch vị trí ban đầu (do thiết kế, lắp đặt), hoặc sự thay đổi vị trí của một chi tiết máy do hiện tượng dãn nở nhiệt. Nguyên nhân này gây nên rung động và tạo ra các ứng suất có xu hướng gây hư hỏng cho những khớp nối trục và ổ đỡ.
Không đồng trục có thể là lệch góc, lệch song song hoặc kết hợp hai loại trên (xem hình 4).

c. Ma sát cơ học

Trong nhiều bộ truyền động của máy thường xảy ra ma sát cơ học do các nguyên nhân như:

-                Khi một trục tiếp xúc với lớp hợp kim babbit của ổ trượt, với các vòng lăn của ổ bi.

-                Khi một phần của rôto tiếp xúc vào vỏ máy...

Trong mỗi trường hợp, tín hiệu rung động sẽ được thể hiện ở một đỉnh biên độ thấp, thông thường ở khoảng giữa 1 và 10Hz.

c. Bánh răng bị mòn

Nếu bánh răng bị mòn, tần số rung động rất cao, pha rung động thay đổi thất thường và biên độ rung động thấp. Hiện tượng này phát sinh trên bánh răng bị mòn do các nguyên nhân sau:

-                Khe hở dọc theo đường ăn khớp của chiều rộng vành răng tạo va đập khi truyền tải trọng.

-                Lắp ráp không đảm bảo đồng tâm làm thay đổi thường xuyên chiều sâu ăn khớp của bánh răng, gây va đập kèm theo tiếng ồn có tần số thấp.

e.Độ rơ của máy

Các chi tiết máy được lắp không đúng quy cách hoặc bị rơ sau thời gian làm việc khiến chúng va đập với nhau dẫn đến rung động.

f.Trục khuỷu

Nguyên nhân gây ra rung động trong trường hợp này tương tự như là không đồng trục.

g.Độ lệch tâm tại ngõng trục

Độ lệch tâm của các ngõng trục cũng là nguyên nhân gây ra rung động trên các bánh răng, rung động rất lớn ở đường trung bình của bánh răng.

h. Lực khí động và áp lực thủy động

Đây là vấn đề liên quan đến chân vịt, bộ phận đẩy của máy bơm, máy nén ly tâm... Rung động có tần số tương ứng với tốc độ quay của bộ phận máy, từ đó gây ra hư hỏng trong máy.

i.Sự biến dạng

Trong lắp ráp thiết bị, thông thường người ta không kiểm tra tình trạng bị uốn hay biến dạng gây ra bởi những sai sót do thiết kế hoặc chế tạo chi tiết, phụ tùng. Đôi khi khuyết tật rất khó phát hiện được. Do đó trong giai đoạn thiết kế cần quan tâm đến cả lực tĩnh và lực động. Ví dụ, một giá đỡ máy có đủ độ cứng vững sẽ hạn chế rung động do mômen xoắn của động cơ gây ra.

j.Lựa chọn thiết bị không phù hợp

Thiết bị quá cỡ so với yêu cầu là không cần thiết, có thể gây ra rung động do các lực quán tính và do các hệ thống giảm chấn hoạt động không hiệu quả. Thiết bị có kích thước nhỏ hơn yêu cầu cũng gây ra rung động do quá tải và do đó khi lựa chọn thiết bị phải xem xét kỹ, đặc biệt là công suất cần thiết.

2. Ảnh hưởng của rung động


Rung động thường gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho người và máy. Rung động và cộng hưởng có thể làm nứt, gẫy các chi tiết máy như đai ốc, bu lông, trục, ... Tiếng ồn, kết quả của rung động, tác động đến người vận hành máy trong một thời gian dài có thể gây mờ mắt, ù tai, làm việc kém hiệu quả và một số bệnh nghề nghiệp khác.

Rung động không được cách ly sẽ truyền qua bất kỳ vật rắn nào như sàn nhà xưởng, tường, các đường ống... gây ra nhiều thiệt hại.

3.Chẩn đoán và ngăn ngừa các hư hỏng


Có thể phân loại các mức độ hư hỏng theo mức độ rung động như sau:

-                Mức thấp: máy chạy êm.

-                Mức tăng: máy có một số thay đổi về tình trạng của hệ thống cơ khí.

-                Mức cao: máy có một số trục trặc kỹ thuật, đang trong tình trạng xấu.

Nếu sự thay đổi mức rung động được phát hiện sớm  và được phân tích, thì có thể can thiệp để thực hiện bảo trì phục hồi trước khi hư hỏng xảy ra. Rung động gia tăng cho thấy hư hỏng đang hoặc sắp xảy ra. Mức độ rung động càng tăng thì hư hỏng càng trở nên nghiêm trọng. Vì vậy trang bị hệ thống giám sát rung động cho máy là rất cần thiết.

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Bẫy hơi (steam trap) trong nhà máy công nghiệp

1. Tại sao cần bẫy hơi (Steam Trap)? Trong hệ thống hơi nước công nghiệp (industrial steam system), khi hơi được sử dụng để gia nhiệt, truyền nhiệt hoặc vận hành thiết bị, một phần hơi luôn ngưng tụ thành nước (condensate) do: Hơi trao đổi nhiệt cho quá trình. Mất nhiệt qua thành ống, van, thiết bị. Sự xâm nhập của không khí và khí không ngưng tụ (non-condensable gases) như CO₂, O₂. Nếu không loại bỏ kịp thời nước ngưng tụ và khí không ngưng, sẽ xảy ra: Tụ đọng nước làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt.   Hiện tượng búa nước (water hammer) gây nứt vỡ ống, hỏng thiết bị.   Ăn mòn cục bộ do kết hợp với oxy, CO₂. Rò rỉ hơi (live steam loss), thất thoát năng lượng. Sản phẩm không đạt yêu cầu, gián đoạn sản xuất. Bẫy hơi (steam trap) là thiết bị tự động xả nước ngưng và khí không ngưng, ngăn thất thoát hơi, bảo vệ thiết bị và đảm bảo hiệu suất nhiệt toàn hệ thống. 2. Định nghĩa và Vai trò của Bẫy Hơi Theo tiêu chuẩn ISO 6704:1982, steam tra...

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Re...

Kỹ thuật hàn Temper Bead

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hàn temper bead là một kỹ thuật hàn đặc biệt, trong đó nhiệt lượng (heat input) từ các lớp hàn kế tiếp sẽ làm tôi (temper) các lớp hàn trước đó. Kết quả là cấu trúc hạt mịn (fine grain structure) và độ cứng thấp được hình thành trong vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone – HAZ). Đây là phương pháp rất hữu ích trong việc kiểm soát luyện kim vùng HAZ mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (Post-Weld Heat Treatment – PWHT).  Kỹ thuật này thường được áp dụng trong các tình huống mà PWHT không thể thực hiện được vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế — chẳng hạn như khi thực hiện sửa chữa tại chỗ trong các nhà máy đang vận hành. Trong những trường hợp như vậy, hàn temper bead cho phép đạt được các đặc tính cơ học chấp nhận được cho mối hàn và kiểm soát kích thước HAZ ở mức tối thiểu. 1. Định nghĩa và cơ sở luyện kim Temper Bead Welding (TBW) là phương pháp hàn nhiều lớp (multi-pass welding) được bố trí theo trình tự cụ thể, trong đó...

Bảo quản rotor dự phòng trong nhà máy

Tổng hợp: Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Tham khảo:  https://core.ac.uk/reader/87265860 ;  rotatingmachinery.com georgegreen-uk.com machinerylubrication.com machinerylubrication.com rotatingmachinery.com theramreview.com Bảo quản rotor tuabin hơi trong tùng chứa Bảo quản  rotor máy nén khí dọc trục trong thùng chứa Thiết bị quay công nghiệp như tua-bin hơi, máy nén ly tâm, máy nén piston hay động cơ lớn đều là những tài sản quan trọng, được thiết kế chính xác và có giá trị cao. Các rotọr dự phòng được chuẩn bị để thay thế kịp thời khi cần và đảm bảo không làm gián đoạn vận hành của nhà máy. Tuy nhiên, nếu lưu giữ không đúng cách, bề mặt thép của rotọr sẽ dễ bị ôxy hóa và ăn mòn do hơi nước, muối và bụi bặm trong không khí. Ví dụ, các thành phần như trục, đĩa tua-bin, cánh quạt máy nén hay cổ chịu lực đều có thể hư hại nếu để ngoài trời ẩm ướt mà không có biện pháp bảo vệ. Vì vậy, bảo quản rotọr đúng quy trình là cực kỳ quan trọng để phòng ...