درک تجهیزاتی که شما در حال بازرسی/سرویس آن هستید همیشه برای تکنسین تعمیر و نگهداری مفید خواهد بود. این شماره از سری مقالات «ماشین خود را بشناسید»، با اصول عملیات فن، اجزای آن و حالت های خرابی آنها آغاز می شود.
فن یکی از تجهیزات بسیار رایج در صنعت است که برای انتقال هوا از مکانی به مکان دیگر استفاده می شود. فن ها در جمع آوری گرد و غبار، تامین هوای دیگ ها، تامین تهویه کارخانه ها، در فرآیند ساخت و غیره استفاده می شوند. حتی سیستم تهویه مطبوع شما در خانه دارای یک فن/دمنده است تا هوای گرم/خنک شده را از طریق کانال در سرتاسر خانه منتقل کند تا همه راحت باشند.
فن ها در یکی از سه پیکربندی زیر راه اندازی می شوند:
فن دایرکت – فن نصب شده روی شفت موتور.
کوپل شده – یک کوپلینگ بین موتور و شفت فن است.
3. تسمه و پولی – با یک چرخ / قرقره بر روی شفت موتور و شفت فن با یک تسمه است.
هر تجهیز چالش های راه اندازی و نگهداری خاص خود را دارد که باید از آنها آگاه باشیم.
در یک فن دایرکت ، نیروی چرخشی فن به طور مستقیم به بیرینگ های شفت موتور اعمال می شود. تسمه یا کوپلینگ وجود ندارد بنابراین اتلاف انرژی بسیار کمی از موتور به فن وجود دارد. این پیکربندی روی فن های کوچک با بار سبک استفاده می شود.
فن های کوپل مستقیم معمولاً دارای بار بالایی هستند و روی فن های بزرگتر یا فن هایی یافت می شوند که نیاز به نیروی محرکه بالاتر از آنچه از یک درایو تسمه می توان داشت باشد. این مجموعه فن معمولاً دارای موتور، یک کوپلینگ و دو بلبرینگ فن است. یاتاقان های فن وزن روتور فن را تحمل می کنند و تحت بیشتر نیروهای دورانی قرار می گیرند، کوپلینگ و موتور با افزایش سطح ارتعاش فن مقداری سایش می کنند. این امکان وجود دارد که شفت ها به عنوان یک اهرم عمل کنند و باعث افزایش ارتعاش در موتور شوند، جایی که تکیه گاه روی یاتاقان یا کوپلینگ فن جانبی کوپل شده قرار می گیرد.
مجموعه فن های تسمه‌ای دارای موتوری هستند که تسمه را از طریق استفاده از شیارهای روی موتور و شفت فن که معمولاً توسط دو بیرینگ پشتیبانی می‌شود، به حرکت در می‌آورد. بلبرینگ های فن در این مجموعه، در بسیاری از موارد، در محفظه های بلوک بالشی قرار می گیرند. موتور اغلب در مورد نیروهای ارتعاشی تولید شده در فن توسط تسمه “محافظت” می شود، اما در برخی موارد تسمه می تواند نیروهای خود را ایجاد کند که باعث ساییدگی اضافی موتور از تسمه یا خارج از مشخصات شیارها می شود.
این ما را به اجزای سازنده یک فن می رساند. که به شرح زیر می باشند.
- موتور
- شیار
- کوپلینگ
- بلبرینگ فن
- روتور فن
موتور الکتریکی یا دارای سرعت متغیر خواهد بود یا با سرعت ثابت کار می کند. این موتور معمولاً یک موتور AC غیر سنکرون است و می تواند در معرض تمام خطاهای الکتریکی مربوط به نوع موتور موجود باشد. موتورهایی که فن را از طریق تسمه هدایت می کنند می توانند به شدت تحت تأثیر کشش تسمه قرار بگیرند، زیرا کشش بیش از حد تسمه ها باعث افزایش بار روی بیرینگ های موتور می شود. این امر به ویژه در صورتی صادق است که موتور دارای یک بلبرینگ در موقعیت انتهایی نواری باشد بر خلاف رولبرینگ‌های استوانه‌ای که می‌تواند بار شعاعی بالاتری را تحمل کند. عدم الاینمنت لیزری در پیکربندی تسمه محور یا کوپل شده باعث افزایش بار روی یاتاقان های موتور نیز می شود- که به طور قابل توجهی عمر بلبرینگ مورد انتظار را کاهش می دهد.
شیار های روی شفت موتور و شفت فن نقش مهمی در عملکرد تجهیزات روی فن تسمه ای دارند. شیار های فرسوده عمر تسمه را کاهش می دهد و در نتیجه تعمیر و نگهداری اضافی انجام می شود. عدم الاینمنت همچنین باعث کاهش طول عمر تسمه و همچنین اضافه کردن تنش های اضافی به موتور و یاتاقان شفت فن می شود. شیارهای خارج از مرکز باعث ایجاد ارتعاش با سرعت بالا با فاز بسیار پایدار می شوند، جایی که ضربه در همان موقعیت با هر چرخش شفت رخ می دهد. این نیز می تواند برای سایر اجزای فن بسیار آسیب رسان باشد.
در مجموعه های فن جفت شده با دو بیرینگ فن، ما در درجه اول بر روی الاینمنت مناسب شفت تمرکز می کنیم. کوپلینگ نیرو را از موتور به فن منتقل می کند و بنابراین نیروهای چرخشی بالایی را تحمل می کند که در صورت عدم الاینمنت کوپلینگ، فرسودگی یا خارج از مرکز می تواند منجر به آسیب به سایر اجزا شود.
یاتاقان های فن وزن روتور را تحمل می کنند و آن را در سرتاسر عناصر نورد بلبرینگ و مسیرهای کنس توزیع می کنند. هنگامی که یاتاقان های فن و محفظه آنها را در نظر می گیریم، باید چند فاکتور مهم را در نظر داشته باشیم:
- روغن کاری، محیط را در نظر بگیرید – اگر محیط کثیف است و آلودگی خطر بالایی دارد، ممکن است بخواهیم از گریس استفاده کنیم و مطمئن شویم که مقادیر توصیه شده را بیشتر بمالیم (شاید ½ دو برابر بیشتر) این به حفظ آلاینده ها کمک می کند. خارج از یاتاقان با فرض پاکیزگی و شیوه های کنترل مناسب هستند.
- پیکربندی‌های بلبرینگ در این نوع نصب می‌تواند شامل یک بلبرینگ ثابت و شناور باشد، پیکربندی می‌تواند تغییر کنداما معمولاً یاتاقان ثابت نزدیک کوپلینگ یا تسمه است. برای جلوگیری از تأثیر رشد حرارتی روتور و شفت بر روی هم ترازی، شیار کنید.
- محفظه های اسپلیت که برای یاتاقان های فن استفاده می شود به عنوان مجموعه های همسان زمین کارخانه هستند و درپوش ها قابل تعویض نیستند. تعویض کلاهک های اسپلیت هوزینگ همسان می تواند منجر به شل شدن یاتاقان در محفظه شود. این یک خطای رایج مونتاژ است.
در نهایت، روتور فن؛ روتور فن پروانه ای است که با چرخاندن آن هم نیرو برای فشار/کشیدن هوا ایجاد می کند که باعث ایجاد بار روی موتور، کوپلینگ/تسمه و یاتاقان های فن می شود.
روتور فن با گذشت زمان در معرض تجمع، زنگ زدگی و سایش قرار می گیرد. روتور فن اگر در اطراف شعاع خود بالانس نباشد، مقدار قابل توجهی ارتعاش ایجاد می کند. قبل از انجام بالانس دینامیکی روی روتور فن، بسیار مهم است که مطمئن شوید که از مواد زائد و فرسودگی قابل توجهی که می تواند باعث “از دست دادن” بالانس فن در حال کار شود، پاک باشد. فن هایی که دارای زنگ زدگی قابل توجهی هستند یا به حدی آسیب دیده اند که کارکردن آنها ناایمن باشد، باید قبل از انجام بالانس دینامیکی روی آن، تعویض یا تعمیر شوند. یکی دیگر از مواردی که باید در روتور فن به دنبال آن باشید، نقاط تمیز یا براق است که می تواند نشان دهنده وقوع ساییدگی یا مکانی احتمالی که در آن وزنه وجود ندارد باشد.
فن ها به روش های مختلفی از کار می افتند زیرا موتور، شیار، تسمه، یاتاقان های فن و روتور فن مقدار قابل توجهی انرژی دورانی تولید می کنند. این انرژی برای فشار دادن/کشیدن هوا در نظر گرفته شده است، اما اگر قطعات فرسوده یا آسیب ببینند و غیره این انرژی در اثر گرما و/یا سایش بیشتر یک یا چند جزء از بین می رود.
در زیر برخی از حالت های رایج خرابی در فن ها و نکاتی در مورد چگونگی بهبود قابلیت اطمینان این نوع ماشین آورده شده است
الف. مسائل سازه ای می تواند تأثیر بیشتری بر روی فن ها داشته باشد، زیرا با هر گونه عدم بالانس دینامیکی که ممکن است روی روتور فن وجود داشته باشد، آن را تحریک می کند. اطمینان حاصل کنید که پیچ های پایه و پایه روی تمام اجزای سازه محکم هستند.
ب. عدم بالانس خود را به عنوان یک ارتعاش با سرعت 1برار دور برابر نشان می دهد، بسیاری از مشکلات ارتعاشی دیگر وجود دارند که مشخصه مشابهی دارند. سافت فوت، لقی ساختاری، شیارهای غیرعادی، ناهماهنگی و عدم بالانس در طیف ارتعاش بسیار شبیه به هم هستند. اگر یکی از این مشکلات دیگر را دارید، می تواند بالانس روتور را اگر تقریبا غیرممکن نباشد، دشوار کند.
ج. روانکاری فن و مسائل زیست محیطی مانند مواردی که در بالا ذکر شد در فن ها رایج است و باید به طور مناسب به آنها رسیدگی شود.
د. در فن های تسمه ای، نیرو از طرفین شیار منتقل می شود، نه از پایین. هر بار که یک تسمه را تعویض می‌کنید، یک بازرسی بصری روی شیارها انجام دهید و خروجی را در هر دو جهت محوری و شعاعی بررسی کنید.
خ. مطمئن شوید که یاتاقان های ثابت و شناور را در مکان های توصیه شده قرار داده اید.
بررسی‌های دوره‌ای ارتعاش نشانه‌های اولیه سایش/عدم بالانس را ارائه می‌دهد و زمان لازم را برای برنامه‌ریزی تعمیرات فراهم می‌کند، حداقل یک بار در ماه همه فن‌های حیاتی را بررسی کنید تا قابلیت اطمینان خوبی برای همه فن‌هایتان فراهم شود.
با دانستن سرعت فن خود، سرعت چرخش فن تعیین می کند که چه مقدار انرژی روی واحد وجود دارد و نیروها را به اجزای دیگر به صورت تصاعدی افزایش می دهد. هنگام تخصیص اهمیت به تعمیر برنامه ریزی شده سرعت یکی از مهم ترین عواملی است که باید در نظر گرفته شود.
در حرفه تعمیر و نگهداری خود با فن های زیادی روبرو خواهید شد و دانستن اینکه چگونه آنها کار می کنند و چگونه از کار می افتند به شما کمک می کند تا به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان این جزء اغلب حیاتی را بهبود بخشید.
