Chuyển đến nội dung chính
CƠ KHÍ.NET
Vận hành & bảo trì

Chẩn đoán hỏng hóc máy qua rung động: đọc dấu hiệu thế nào?

Nguyễn Đỗ Tùng

Trả lời trực tiếp: Rung động cho biết dạng hỏng trước khi máy dừng, vì mỗi dạng hỏng sinh lực lặp lại theo một quy luật riêng gắn với tốc độ quay. Thứ phân biệt mất cân bằng, lệch trục, hỏng ổ lăn hay lỏng chân máy là tần số rung trội, không phải độ lớn của mức rung tổng.

Nội dung thuộc chuyên trang Vận hành & bảo trì của cokhi.net — ở góc đọc dấu hiệu rung để khoanh vùng dạng hỏng, không thay thế quy trình phân tích rung động của đơn vị đo chuyên nghiệp.

Ba dạng hỏng nằm ở ba vị trí khác nhau trên trục tần số: 1×, 2× và cụm tần số cao, kèm ba hướng đo tại thân ổ

Vì sao rung động chỉ ra được dạng hỏng?

Mọi hỏng hóc trên máy quay đều lặp lại theo vòng quay. Mất cân bằng làm lực ly tâm xuất hiện một lần mỗi vòng. Lệch trục làm khớp nối bị ép hai lần mỗi vòng. Ổ lăn có khuyết trên bề mặt lăn thì con lăn đập vào chỗ khuyết nhiều lần mỗi vòng, số lần phụ thuộc số con lăn và hình học ổ nên không rơi đúng vào bội số nguyên của tốc độ quay.

Hệ quả trực tiếp: cùng một mức rung tổng có thể là ba bệnh khác nhau. Thứ phân biệt chúng không phải độ lớn, mà là rung trội ở bội số nào của tốc độ quay. Vì vậy câu hỏi "máy rung nhiều hay ít" chỉ trả lời được mức độ nghiêm trọng, không trả lời được nguyên nhân. Khung đánh giá mức rung tổng theo vùng A–B–C–D nằm ở bài rung động máy; bài này đi tiếp một bước — từ mức rung sang dạng hỏng.

Bốn dạng hỏng phân biệt bằng dấu hiệu nào?

Dạng hỏngRung trội ởHướng rung nổi bậtDấu hiệu đi kèm
Mất cân bằng1× tốc độ quayHướng kính (ngang, thẳng đứng)Rung giảm rõ khi hạ tốc độ
Lệch trục2× tốc độ quayCó thành phần dọc trục rõKhớp nối nóng, mòn phớt phía khớp nối
Ổ lăn hỏngCụm tần số cao, không rơi đúng bội số nguyênHướng kínhTiếng rít hoặc lạo xạo, nhiệt độ ổ tăng, nặng dần theo thời gian
Lỏng chân máy, nền yếu1× kèm nhiều hài bậc caoĐổi theo vị trí đoMức rung chênh nhiều giữa bệ và thân máy

Bảng nêu quan hệ động học giữa dạng hỏng và số lần lực lặp lại trong một vòng quay — không nêu trị số ngưỡng, vì ngưỡng khác nhau theo nhóm máy và kiểu nền móng, tra theo khung đánh giá đã dẫn ở trên.

Trong bốn dòng trên, thành phần dọc trục là chỉ dấu rẻ nhất để tách lệch trục khỏi mất cân bằng: mất cân bằng gần như không sinh rung dọc trục đáng kể. Khi nghi lệch trục, phần khả năng bù lệch của từng kiểu nối nằm ở bài khớp nối trục; khi nghi mất cân bằng, cách đọc cấp chất lượng cân bằng nằm ở bài cân bằng động.

Riêng ổ lăn, dấu hiệu rung hầu như luôn đi kèm nhiệt và tiếng — bài vòng bi rung, nóng hoặc kêu lạ đi theo hướng triệu chứng, còn điều kiện màng dầu quyết định ổ xuống cấp nhanh hay chậm thì xem bôi trơn ổ và màng dầu.

Đo ở đâu và theo hướng nào cho đúng?

Sai vị trí đo làm mọi kết luận sau đó mất giá trị:

  • Đo tại thân ổ, càng gần vòng ngoài ổ càng tốt. Không đo trên vỏ che hay tấm tôn mỏng — tấm mỏng tự cộng hưởng nên cho số cao giả, đúng hiện tượng khuếch đại đã mô tả ở bài dao động cưỡng bức.
  • Ba hướng cho mỗi điểm: ngang, thẳng đứng và dọc trục. Bỏ hướng dọc trục là mất luôn chỉ dấu phân biệt lệch trục.
  • Cùng điểm, cùng hướng, cùng tốc độ giữa các lần đo. Khác một trong ba thì hai số đo không so sánh được với nhau.
  • Ghi kèm tốc độ quay thật lúc đo. Thiếu nó thì không quy được tần số về bội số nào, và phổ rung chỉ còn là một dãy số không diễn giải được.

Vì sao một lần đo không đủ để kết luận?

Một lần đo cho một con số, trong khi hỏng hóc là một quá trình. Ổ lăn thường đi qua ba giai đoạn: khuyết rất nhỏ xuất hiện (rung ở dải tần số cao, mức rung tổng gần như chưa đổi), khuyết lan rộng (mức rung tăng rõ), rồi hỏng nhanh ở đoạn cuối.

Giá trị lớn nhất của đo rung nằm ở việc bắt được giai đoạn đầu, lúc mức rung tổng còn nằm trong vùng bình thường. Đo một lần đúng vào giai đoạn đó sẽ không thấy gì, và kết luận "máy ổn" là loại sai đắt nhất trong nghề bảo trì. Khoảng cách từ lúc có dấu hiệu đầu tiên tới lúc hỏng hẳn chính là thứ mà đường cong P-F mô tả.

Rung động cũng không phải kỹ thuật duy nhất, và không phát hiện được mọi thứ. Ba kỹ thuật bổ trợ thường dùng chung với nó — phân tích dầu, nhiệt hồng ngoại và siêu âm — mỗi kỹ thuật lấp một điểm mù khác nhau.

Câu hỏi thường gặp

Máy rung mạnh hơn trước nhưng chưa có tiếng lạ thì có cần dừng không? Chưa cần dừng ngay, nhưng cần đo và so với lần đo trước ở cùng điểm, cùng hướng. Rung tăng mà không có tiếng lạ thường nghiêng về mất cân bằng hoặc lỏng chân máy hơn là hỏng ổ lăn.

Cân bằng lại rotor có xử được lệch trục không? Không. Đó là hai bệnh khác nhau: cân bằng tác động vào thành phần 1×, còn lệch trục nằm ở 2× và ở hướng dọc trục. Cân bằng một máy đang lệch trục sẽ không hết rung và có thể làm khớp nối hỏng nhanh hơn.

Đo trên vỏ máy thay cho thân ổ có được không? Không nên. Vỏ và tấm che tự cộng hưởng nên cho số cao hơn thực tế, đồng thời không phản ánh đúng rung tại ổ — nơi phần lớn dạng hỏng biểu hiện rõ nhất.

Thuộc chuyên trang: Vận hành & bảo trì