Jak wyeliminować wibracje silnika

Zwiększone wibracje drastycznie zmniejszają niezawodność silnika elektrycznego i są szczególnie niebezpieczne dla jego łożysk.

Pod wpływem nagłych obciążeń udarowych od wibrującego wirnika w łożyskach może dojść do pęknięcia filmu olejowego i stopienia babbitta. W niektórych przypadkach u babbita pojawiają się pęknięcia i wióry. W łożyskach tocznych szybko rozwijają się zjawiska zmęczenia metalu, na ruchomych powierzchniach roboczych pojawiają się pęknięcia, dziury i pękają separatory.

Wibracje mogą również spowodować wygięcie lub pęknięcie wału, bęben wirnika może oderwać się od wału, rama stojana lub zaślepka mogą pęknąć, a rama nośna i fundament mogą ulec uszkodzeniu. Zużycie izolacji na uzwojeniach silnika wzrasta i przyspiesza.

Należy wyeliminować nadmierne wibracje silnika. Ale do tego trzeba znać przyczynę. Przyczyny wibracji, które są warunkowo podzielone na dwie grupy, mogą być następujące.

Pierwsza grupa

1. Nieprawidłowe ustawienie silnika elektrycznego względem mechanizmu.

2.Niezadowalający stan sprzęgła: zużycie palców, pęknięcia, zęby, niewspółosiowość otworów na sworznie w półsprzęgłach, niewyważenie półsprzęgła lub sworzni.

3. Nierównowaga wirnika wirnika, która jest szczególnie powszechna w kanałach spalinowych i wentylatorach z powodu zużycia łopatek.

4. Uszkodzone łożyska mechanizmu napędowego.

5. Wady podstawy i ramy fundamentowej: zniszczenie betonu od oleju, pęknięcie spawów na wspornikach ramy, złe zamocowanie silnika do ramy po wyrównaniu itp.

Ta grupa przyczyn drgań silnika elektrycznego musi zostać wyeliminowana przez personel naprawiający mechanizm napędowy, z wyjątkiem być może usunięcia wady spawu ramy pod silnikiem elektrycznym, jeśli nie jest to jednocześnie rama mechanizmu.

Druga grupa

1. Nierównowaga wirnika silnika.

2. Powstawanie pęknięć i odrywanie zwartych prętów uzwojenia wirnika od pierścienia.

3. Oddzielenie lufy wirnika od wału.

4. Wygięcie lub wyboczenie wału wirnika.

5. Słabe mocowanie poszczególnych części silnika elektrycznego (łożyska, zaślepki).

6. Niedopuszczalnie duży luz w łożyskach ślizgowych, wady w łożyskach tocznych.

Ta grupa przyczyn jest eliminowana przez personel naprawiający silniki elektryczne.

W praktyce drgania są czasami powodowane przez więcej niż jedną przyczynę.

W przypadku wykrycia zwiększonych drgań łożysk silnika elektrycznego zaleca się zmierzenie ich za pomocą wibrometru lub wibrografu, aby poznać prawdziwą wartość.

Bez wyłączania silnika sprawdź, czy wibracje nie są spowodowane słabym mocowaniem silnika, naruszeniem spawania elementów ramy fundamentowej lub zniszczeniem betonu fundamentu. W tym celu dotykiem określa się i porównuje drgania nóg silnika elektrycznego lub gniazd jego łożysk, śrub mocujących silnik elektryczny oraz ramy w pobliżu nóg.

Jeśli śruba jest niedokręcona, tylko ramię silnika wibruje, a śruba nie wibruje lub wibruje nieznacznie.

Różnicę w wibracjach można najlepiej zauważyć, przykładając palec do złącza dwóch współpracujących części, w tym przypadku połączenia sworznia i zapadki. Jeśli ścisłe połączenie między nimi zostanie zerwane, wibracja powoduje ruch jednej części względem drugiej, co można łatwo wykryć palcem.

Jeżeli śruba też wibruje to w ten sposób sprawdza się czy jest różnica w drganiach na styku stopki z ramą, pomiędzy górną półką a pionową częścią ramy, pomiędzy żebrami a górną i dolną półki, między dolną półką ramy a podstawami itp. Czasami naruszenie silnego połączenia między częściami jest również wykrywane przez pojawienie się małych pęcherzyków, a przy silnych wibracjach - i małych rozpryskach oleju na styku.

W przypadku stwierdzenia defektu na styku ramy z podłożem, do którego dochodzi najczęściej w wyniku erozji betonu olejem, cały zaimpregnowany beton, także ten, który zachował swoją wytrzymałość, należy usunąć i wymienić na świeży. Podczas gdy beton twardnieje, urządzenie musi zostać zatrzymane i wycofane z rezerwy.

W przypadku braku uszkodzeń w podstawie, ramie, zamocowaniu silnika elektrycznego i jego zaślepkach, zamocowaniu mechanizmu napędowego, należy rozłączyć sprzęgło pomiędzy silnikiem elektrycznym a mechanizmem i uruchomić silnik elektryczny na biegu jałowym.

Jeżeli w czasie rozruchu i pracy na biegu jałowym silnik elektryczny pracuje bez drgań, to przyczyny drgań należy szukać w niewspółosiowości, zużyciu samych palców lub półsprzęgieł lub pojawieniu się niewyważenia w mechanizmie napędowym.

Jeśli silnik elektryczny wibruje również na biegu jałowym, przyczyną drgań jest sam silnik elektryczny. W takim przypadku należy sprawdzić, czy wibracje ustępują natychmiast po odłączeniu silnika elektrycznego od sieci. Zanik drgań bezpośrednio po odłączeniu od sieci wskazuje na nierówną szczelinę między wirnikiem a stojanem. W celu wyeliminowania drgań spowodowanych nierównym rozstawem należy podjąć działania w celu jego wyrównania.

Silne wibracje silnika elektrycznego podczas rozruchu na biegu jałowym wskazują na nierówną szczelinę lub pęknięty pręt w uzwojeniu wirnika. Jeśli szczelina jest taka sama, przyczyną drgań jest jedynie pęknięcie pręta wirnika. W takim przypadku wibracje są eliminowane poprzez naprawę uzwojenia wirnika.

Jeżeli drgania silnika elektrycznego odłączonego od mechanizmu nie znikają natychmiast po odłączeniu od sieci, lecz zmniejszają się wraz ze spadkiem liczby obrotów, to przyczyną drgań jest niewyważenie wirnika na skutek niewyważenia półsprzęgła, wygięcie lub pojawienie się pęknięcia wału, przesunięcie uzwojenia, oddzielenie lufy wirnika od wału. W takim przypadku przydatne jest zdjęcie połowy sprzęgła i uruchomienie silnika elektrycznego bez niego.

Normalna praca silnika elektrycznego wskazuje na niewyważenie połówki sprzęgła. Taką połówkę sprzęgła należy zamontować na trzpieniu i obrobić na tokarce na całej powierzchni zewnętrznej. Jeżeli po zdjęciu półsprzęgła drgania utrzymują się, należy zdemontować wirnik i sprawdzić, czy nie ma uszkodzeń na wale i zamocowaniu do niego cylindra wirnika. Jeśli nie ma uszkodzeń, wirnik musi być wyważony dynamicznie na maszynie. Statyczne wyważenie wirnika na łopatach nie pomoże w tym przypadku i dlatego nie powinno być wykonywane.

Zwiększone luzy w łożyskach ślizgowych same w sobie nie powodują drgań. Jeśli nie ma innych przyczyn wibracji, to nawet przy dużych szczelinach silnik elektryczny, zwłaszcza na biegu jałowym, będzie działał normalnie. Ale jeśli pojawią się inne przyczyny drgań, to ich wartość dla dużych szczelin będzie znacznie wyższa niż dla szczelin dopuszczalnych. Dlatego też, jeżeli silnik elektryczny wibruje tylko pod obciążeniem i nie można ustalić przyczyny drgań, należy podjąć działania w celu zmniejszenia luzu w łożyskach poprzez ich wypełnienie.

Wibracje silnika spowodowane wadliwymi łożyskami tocznymi są łatwo wykrywane. Uszkodzone łożysko hałasuje i nagrzewa się. Należy go wymienić, a dopiero potem kontynuować szukanie przyczyny wibracji, jeśli nadal występuje.

Wady sprzęgieł powodujące drgania to niewyważenie połówek sprzęgła, niedopasowanie otworów w połówkach sprzęgła o więcej niż 1 mm, nierównomierny ciężar palców, ich nierównomierne zużycie lub zużycie miękkich podkładek w takim stopniu, że palce dotykają stalowych otworów w połówkach sprzęgła.

Wszystkie palce muszą być obciążone. Jeśli występuje różnica w ciężarze, wówczas dowolne dwa sworznie o tej samej masie są instalowane w przeciwległych otworach na połówkach sprzęgła. Zużyte palce należy naprawić poprzez wymianę skóry lub gumy. Połówki sprzęgła z odchyleniem otworu należy wymienić.