Чем измерить вибрацию двигателя

Контроль состояния подшипников качения методом ударных импульсов

На поверхности беговых дорожек подшипников всегда имеются неровности. При работе подшипника происходят механические удары и возникают ударные импульсы. Значение ударных импульсов зависит от состояния, поверхностей качения и окружной скорости. Ударные импульсы, генерируемые подшипником качения, увеличивается в 1000 раз, начиная от начала эксплуатации и заканчивая моментом, предшествующим замене. Испытания показали, что даже новый и смазанный подшипник генерирует ударные импульсы.

Для измерения таких больших величин применяется логарифмическая шкала. Увеличение уровня колебаний на 6 дБ соответствует увеличению в 2,0 раза; на 8,7 дБ – увеличению в 2,72 раза; на 10 дБ – увеличению в 3,16 раза; на 20 дБ – увеличению в 10 раз; на 40 дБ – увеличению в 100 раз; на 60 дБ – увеличению в 1000 раз.

Испытания показали, что даже новый и смазанный подшипник генерирует ударные импульсы. Значение этого начального удара выражается как dBi (dBi‑ исходный уровень). По мере износа подшипника увеличивается значение dBa (величина общего ударного импульса).

Нормированное значение dBn для подшипника можно выразить как

dBn = dBa – dBi.

На приведена зависимость между dBn и ресурсом работы подшипника.

Рисунок 100 – Зависимость между dBn и ресурсом работы подшипника

Шкала dBn разделена на три зоны (категории состояния подшипника): dBn< 20 дБ ‑ хорошее состояние; dBn = 20…40 дБ ‑ удовлетворительное состояние; dBn> 40 дБ ‑ неудовлетворительное состояние.

Первый пуск электродвигателя

Первый пробный пуск двигателя производится поле окончания всех его испытаний и при их положительных результатах.

Пуск двигателя производится наладчиками в присутствии представителя электромонтажной организации. При этом пускаются несколько электродвигателей, входящих в одну электроустановку.

Перед пуском двигатель должен быть подготовлен, и пуск проведен с осторожностью. Необходимо проверить:

Необходимо проверить:

— комплектность двигателя;

— состояние передачи от двигателя к механизму;

— наличие кожуха передачи и кожуха вентилятора двигателя;

— наличие смазки в подшипниках;

— устройство заземления.

Внимание. Все виды защит двигателя должны быть испытаны и поставлены на минимальные уставки

Перед пробным пуском двигателя нужно провернуть его и проверить свободный ход. На случай отказа схемы управления двигателем при его отключении необходимо предусмотреть аварийное снятие напряжения ближайшим рубильником или автоматам.

При двигателе большой мощности или протяженном механизме необходимо расставить наблюдающих за работой двигателя и механизма.

Сначала двигатель пускается на 1–2 с. При этом проверяется направление вращения, работа механической части и поведение механизма.

При нормальном первом включении двигатель включается до разгона на полные обороты. При этом следят за током нагрузки по амперметру и по поведению двигателя, за состоянием защиты, работой щеток при их наличии, по звуку определяют, нет ли касания вращающихся частей за неподвижные, нет ли вибрации, нагрева подшипников.

При всех замеченных неполадках двигатель немедленно отключается без предупреждения.

При удовлетворительных результатах пробных пусков двигатель включается на более продолжительное время на обкатку. При этом проверяют нагрев подшипников, обмоток, стали магнитопровода.

ВИБРАЦИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИЧИНЫ

Электромагнитные причины вибрации электродвигателя.

К электромагнитным причинам вибраций относятся:

короткие замыкания или неправильные соединения в обмотках статоров или фазных роторов;

обрыв в стержнях ротора или в замыкающих кольцах короткозамкнутого двигателя;

биение или деформация стали ротора;

возникновение вибраций зубцов статора и ротора электродвигателя при неудачном соотношении между числом зубцов статора и ротора.

Короткие замыкания в обмотках или их «неправильное соединение создают не симметрию магнитной системы электродвигателя, в результате чего взаимное притяжение ротора и статора становится неравномерным.При коротких замыканиях в обмотке фазного ротора двигатель может вибрировать в такт со скольжением.

В результате биения или деформации стали ротора зазор между ротором и статором при вращении машины все время меняется, магнитный поток в зазоре становится несимметричным, появляется вращающаяся сила одностороннего притяжения между ротором и статором, вызывающая изгиб вала и его колебания или колебательные движения статора при недостаточной жесткости конструкции последнего. В связи с относительно малым зазором колебания ротора могут вызвать и задевание ротора о статор.

Для устранения биения активной стали ротора его необходимо обточить или отшлифовать наждачным кругом. Следует иметь в виду, что увеличение зазора между статором и ротором ухудшает коэффициент мощности двигателя.

Установление причин вибрации электродвигателя.

Чтобы установить причину вибрации, необходимо обследовать электродвигатель и идти путем исключения отдельных причин.

В процессе обследования рекомендуется быстро отключать двигатель от сети и наблюдать за его вибрацией. Немедленное исчезновение вибрации подшипников или корпуса статора после отключения электродвигателя (скорость вращения еще не успела снизиться) при одинаковой величине тока во всех фазах (до отключения) свидетельствует о том, что причиной вибрации является слишком большой зазор между шейками вала и вкладышами, биение стали ротора или короткое замыкание в обмотке фазного ротора.

Если вибрация исчезает немедленно после отключения электродвигателя, но до отключения величина тока во всех фазах различна и двигатель сильно гудит, то причиной вибрации является короткое замыкание или неправильное соединение в обмотке статора.

Если же сразу после отключения электродвигателя вибрация продолжается и исчезает только после значительного снижения скорости вращения его, а ток во всех фазах до отключения одинаков, то вибрация является следствием механических причин, в том числе и слишком малого зазора между шейками вала и вкладышем.

По частоте вибраций во многих случаях можно определить их причину.

Если частота вибраций равна двойной частоте вращения, то причиной вибрации является неправильная центровка агрегата, неисправность соединительной муфты или овальность шеек вала.

Если же причиной вибраций является слишком большой зазор между шейкой вала и вкладышем («наползание» вала), то частота вибраций ниже частоты вращения.

При неуравновешенности вращающихся частей частота вибрации соответствует частоте вращения, а отношение амплитуд вибраций при различных скоростях вращения равно отношению квадратов скоростей.

Источник

Сохранение ресурса двигателя

Запомните: опасность для автомобильного двигателя представляют скорее низкие обороты, нежели высокие. Занижение холостых оборотов приведет к нестабильной работе агрегата и быстрому сокращению моторесурса .

Если вы владелец авто с бензиновым двигателем, старайтесь не допускать дальнейшего снижения числа оборотов уже на отметке в 2000 об/мин . Если двигатель «не тянет», к примеру, на попытках езды на возвышенностях, достаточно переключиться на пониженную передачу. Появление вибраций является очень плохим сигналом.

Также не забывайте о том, что на ресурс двигателя и смежных с ним узлов могут повлиять, казалось бы, не самые важные детали. К примеру, подушки ДВС . Часто на их замене стараются сэкономить, приобретая недорогие аналоги от азиатских фирм

Хорошие и относительно недорогие варианты можно найти под именами марок Impergom , Boge , Lemfoerder , Ruville , Hans Pries (обращается внимание на артикул – последние символы указывают на стандарт качества изделия). То же можно сказать и о выборе датчиков, ремней ГРМ и топливных насосов – на них не стоит экономить

Монтаж машин малой и средней мощности.

Машины небольшой мощности соединяются с приводным механизмом с помощью муфт различного типа и зубчатых, ременных или фрикционных передач. На рис.   показаны наиболее часто встречающиеся типы муфт.
При соединении с помощью муфт на концы валов соединяемых машин предварительно насаживают полумуфты, проверив перед этим цилиндричность и соответствие наружного диаметра конца вала машины и внутреннего диаметра полумуфты с помощью измерительных скоб  и нутромеров. Величина натяга при посадке указывается на чертеже, а сама посадка осуществляется в горячем состоянии. При установке валы сочленяемых машин могут иметь радиальное и угловое смещение, как показано на рис, что приводит к соответствующему смещению полумуфт.

Соединение валов с помощью муфт:

а — жесткой поперечно-свертной; б — зубчатой; в — полужесткой зубчато-пружинной: г — упругой втулочно-пальцевой; 1 и 2 — полумуфты; 3 — точеный болт; 4— шпонка; 5 и 7— ступицы; 6 — зубчатый венец; 8 — ленточная пружиня; 9 — зубья; 10— кожух; 11 — палец- болт; 12 — кожаная шайба; 13 — разрезное
кольцо

Скоба с отсчетным устройством (я) и определение посадочных размеров конца вала (б):
I и 5 — подвижная и переставная пятки; 2 — отсчетное устройство; 3 — корпус; 4 — теплоизоляционная накладка; 6 — места измерений Микрометрический нутромер (о) и определение им внутреннего диаметра полумуфты (б).
1 — измерительный наконечник: 2— удлинитель; 3 — трубка; 4 — микрометрическая головка; 5 — полумуфта; 6 — нутромер Смещение валов: а — боковое (радиальное); б — угловое (осевое); / и 2 — валы

Взаимное положение валов машин, соединяемых с помощью полумуфт:
1 — валы расположены на одной прямой и их оси совпадают; /1 — оси валов параллельны; Ш — центры валов совпадают, а их оси расположены пол углом; /К— центры валов сдвинуты, а их оси расположены под углом Центровка валов с помощью радиально-осевых скоб:

1  и 6 — внутренняя и наружная скобы; 2 и 3 — полумуфты; 4 и 7— болты; 5 — хомут

Если соединить полумуфты при таком взаимном положении то при работе агрегата возникнут повышенные вибрации, которые могут привести к быстрому износу подшипников, муфт и болтовых соединений. Поэтому сочленяемые машины должны быть установлены таким образом, чтобы торцевые поверхности полумуфт были параллельны, а оси валов соединяемой машины и механизма находились на одной линии.
Для этого проводят центровку валов с помощью центровочных скоб различной конструкции. Некоторые из них показаны на рис.   Контроль точности центровки осуществляется по величине радиальных а и осевых b зазоров в четырех точках, равномерно расположенных по окружности муфты, при совместном повороте соединяемых валов на угол 0. 90, 180 и 270е. При удовлетворительных отклонениях (каждый тип муфт имеет свои допустимые отклонения в радиальных и осевых зазорах), окончательно закрепляют машину на фундаменте и после повторной проверки центровки валов соединяют полумуфты между собой. Приспособления для центровки валов:
а — с ленточным прижимом; б — с электромагнитным прижимом: 1 и 6 — пол у муфты; 2 и 3 — индикаторы; 4 — держатель; 5 — измерительный стержень: 7— натяжное устройство; 8 — стальная лента; 9 — электромагнит

Центровка валов cпособом «обхода одной точкой»:

При использовании цепной или ременной передачи необходимо совместить средние линии звездочек или шкивов, установленных на ведомом и ведущем валах, и обеспечить натяжение цепи или ремня.
Средние линии звездочек и шкивов обычно совмещают с помощью натянутой параллельно им струны с использованием обычного измерительного инструмента. Для обеспечения требуемого натяжения машина должна иметь возможность перемещения в плоскости. образованной осями вращения соединяемых машин. В некоторых случаях для создания натяжения используются специальные натяжные ролики. При использовании цилиндрической зубчатой передачи необходимо обеспечить параллельность валов соединяемых машин и одинаковый зазор между зубьями сопрягаемых шестерен по всей длине зуба. Допуск на несоосность валов в этом случае обычно не превышает 0,5е. Контроль несоосности проводится с помощью индикаторов. После закрепления электрической машины на фундаменте ее корпус заземляется.

Информация по Госреестру

4. Анализ вибрации подшипниковых узлов электродвигателя.

Ниже на рис. 4 и 5 приведены спектры вибрации одного из подшипниковых узлов электродвигателя в частотных диапазонах, соответственно до 20кГц и до 500Гц. На рис 6,7 и 8 приведены спектры огибающей вибрации до частоты 500Гц с использованием разных третьоктавных фильтров для выделения высокочастотных компонент сигнала – со средними частотами 5кГц, 12,5кГц и 20 кГц.

Как видно из рис.4, вибрация подшипниковых узлов двигателя до 20 кГц насыщена большим количеством различных гармонических составляющих, большинство из которых возбуждается гармониками тока в двигателе.

Анализ низкочастотной части спектра вибрации подшипникового узла до 500 Гц, (рис.5) показывает, что искажения питающего напряжения в выпрямителе сказываются на выходном напряжении не столь сильно, как в среднечастотной области. Этот эффект является следствием введения цепей обратной связи по форме выходного напряжения инвертора, при которой снижаются низкочастотные искажения его формы. Таким образом, использование статического преобразователя данного вида сохраняет возможность оценки вида и величины дефекта подшипника по автоспектру вибрации.

Рис 4 – Спектр вибрации подшипникового узла двигателя до 20 кГц.  

Рис 5 –Спектр вибрации до 500Гц, в котором указаны гармоники, кратные 50Гц и определяемые обнаруженным в подшипнике развитым дефектом — раковиной наружного кольца

При диагностике подшипников важную информацию о развивающихся дефектах дает анализ спектра огибающей высокочастотной вибрации на выходе октавного или третьоктавного фильтра, если в полосе фильтра нет сильных гармонических составляющих. В нашем случае в спектре вибрации подшипникового узла двигателя можно выбрать лишь две третьоктавные полосы, в которых величины гармонических составляющих не слишком велики. Это третьоктавные полосы со средними частотами 5 и 20кГц. В первом случае третьоктавный фильтр не захватывает область частот, кратных частоте коммутации силового тока. Во втором случае гармонические составляющие вибрации несущественно выше случайных составляющих из-за потерь гармонических составляющих электромагнитного поля на высоких частотах в активном сердечнике двигателя, с одной стороны, и ростом случайной вибрации из-за развитого дефекта подшипника, с другой стороны. Использование третьоктавного фильтра с другими частотами, например, со средней частотой 12,5кГц не позволяет обнаружить дефект из-за высокого уровня электромагнитной вибрации, вызванной искажениями напряжения на выходе преобразователя.

            Рис 7. Спектр огибающей вибрации подшипника двигателя с раковиной наружного кольца после третьоктавного фильтра с частотой 5 кГц.

Рис 6. Спектр огибающей вибрации подшипника двигателя после третьоктавного фильтра с частотой 12,5 кГц.

Рис 8. Спектр огибающей вибрации подшипника двигателя после третьоктавного фильтра с частотой 20 кГц.

Иначе выглядит спектр огибающей вибрации на другом подшипнике, на котором нет развитых дефектов и сила трения существенно меньше (рис.9). На этом спектре уже проявляются составляющие с гармониками, кратными частоте напряжения в сети переменного тока, присутствие которых в спектре огибающей приводит к снижению глубины модуляции вибрации сил трения, т.е. к занижению реальной величины дефекта до тех пор, пока он не приведет к заметнтому ухудшению состояния смазки.

Рис. 9 — Спектр огибающей вибрации подшипника двигателя с противоположной стороны после третьоктавного фильтра с частотой 20 кГц.

Еще один довод не в пользу диагностики подшипников электродвигателя при питании от статического преобразователя такой конструкции – обнаружение дефектов смазки подшипника. Эти дефекты хорошо проявляют себя в ультразвуковой вибрации (выше 15кГц), в которой при дефектах растет и среднеквадратичное, и пиковое значения. При питании двигателя от статического преобразователя рост среднего значения вибрации на ультразвуковых частотах вполне может быть следствием ухудшения формы питающего напряжения.

Искажения формы напряжения на выходе статического преобразователя ухудшают возможности вибродиагностики собственно электродвигателя и мало влияют на вибрацию механизма, который этот двигатель приводит во вращение. Так, для примера на рис 10 приведен спектр вибрации буксы колесной пары, в котором вибрация электромагнитного происхождения, предаваемая от двигателя, минимальна.

Рис 10. Спектр вибрации буксы до 20кГц

Стандартная схема коммутации магнитных пускателей

Измерение вибрации электродвигателей

Причины возникновения вибрации

Величина вибрации измеряется на всех подшипниках электродвигателей в горизонтально-поперечном (перпендикулярно оси вала), горизонтально-осевом и вертикальном направлениях.

Измерение вибрации производится:

– в двух первых направлениях — на уровне оси вала;

– в вертикальном направлении — в наивысшей точке подшипника.

Вибрация электродвигателей измеряется виброметрами. Повышенная вибрация, чаще всего, может быть вызвана электромагнитными или механическими причинами.

Электромагнитные причины возникновения вибрации электродвигателей:

– неправильное выполнение соединений отдельных частей или фаз обмоток;

– недостаточная жесткость корпуса статора, вследствие чего активная часть якоря притягивается к полюсам индуктора и вибрирует;

– замыкания различного вида в обмотках электродвигателей;

– обрывы одной или нескольких параллельных ветвей обмоток;

– неравномерный воздушный зазор между статором и ротором.

Механические причины вибрации электродвигателей:

– неправильная центровка электродвигателя с рабочей машиной;

– неисправности в соединительной муфте;

– искривление вала;

– неуравновешенность вращающихся частей электродвигателя или рабочей машины;

– ослабление крепления или посадки вращающихся частей.

Технические характеристики виброметров

Малогабаритный виброметр марки «К1» (рис. 10) предназначен для проведения измерения вибрации в размерности виброскорости (мм/с) в стандартном диапазоне частот от 10 до 1000 Гц. Прибор может быть использован неквалифицированным персоналом.

Преимуществами виброметра К1 являются:

– яркий экран, допускающий работу в широком диапазоне температур, до –20 °С;

– малые габариты и вес;

– возможность длительной работы от встроенных аккумуляторов.

Малогабаритный виброметр марки «Vibro Vision» предназначен для контроля уровня вибрации и экспресс-диагностики дефектов вращающегося оборудования. Позволяет измерять общий уровень вибрации (среднеквадратичное значение, пик, размах), оперативно диагностировать состояние подшипников качения.

Рис. 10. Внешний вид виброметра К1

Виброметр регистрирует сигналы в размерности виброускорения, виброскорости, виброперемещения при помощи встроенного или внешнего датчика. При помощи встроенного вибродатчика виброметр наиболее удобен для простых и оперативных измерений.

При использовании внешнего датчика, устанавливаемого на контролируемом оборудовании при помощи магнита или с использованием щупа, можно проводить более сложные измерения. Дополнительными функциями виброметра «Vibro Vision» являются:

– определение состояния подшипников качения на основе расчета эксцесса виброускорения;

– простейший анализатор вибросигналов.

Прибор позволяет оценивать форму вибросигнала (256 отсчетов) и анализировать спектр вибросигнала (100 линий). Это позволяет «на месте» диагностировать такие дефекты, как небаланс, расцентровку.

3.1.2.2. Увеличенный зазор в подшипнике скольжения

При
монтаже подшипника скольжения всегда тщательно контролируются зазоры со всех
сторон вкладыша и галтели ротора, т. к. все они, а не только нижняя часть
вкладыша, в той или иной мере участвуют в работе подшипника. Даже зазор в
верхней части подшипника важен для стабилизации положения ротора в зазоре
подшипника.

В
процессе работы из-за естественного износа рабочие зазоры постепенно возрастают,
и наступает такой момент, когда это начинает сказываться на состоянии агрегата
и, соответственно проявляться в спектре вибрации. Достаточно часто при этом в
агрегате должен присутствовать еще один, какой — либо, дефект другой природы
возникновения, например небаланс или расцентровка. Этот дефект возбуждает
вибрации, которые должны привести к обкатыванию ротора по внутренней окружности
подшипника. Не редки случаи, когда зазор увеличен, а в вибрационных сигналах это
не проявляется, нет возмущающего воздействия, приводящего к повышению вибрации.

Это
может быть возбуждающая сила и другой природы возникновения, например,
технологической. Говоря просто, должна быть внешняя сила, которая в
определенные фазы вращения будет приподнимать ротор и прижимать его к боковым
поверхностям и даже к верхнему вкладышу подшипника, или хотя бы на какую — то
долю момента времени разгружать подшипник скольжения.

Спектральная
картина последней стадии увеличенного зазора в подшипнике скольжения имеет
стандартный вид, свойственный  механическому ослаблению. На спектре появляется целая гамма оборотных
гармоник с номерами до 8-10, а иногда даже и до 20. Поскольку при увеличении
зазора ротор обычно имеет перемещения в вертикальном направлении, дефект
проявляется в большей степени в виде повышенных вертикальных вибраций, более
значительных по сравнению с поперечными колебаниями. В диагностике этой
особенности увеличенного зазора в подшипнике скольжения хорошо помогает проведение
кругового замера вибрации, и построение «розы вибраций».

В
некоторых случаях все происходит с точностью до наоборот. Например, при увеличенных
боковых зазорах в подшипнике скольжения может резко возрасти именно поперечная
составляющая вибрации, что так же легко объяснимо — сдвинуть ротор «вбок»
легче, чем приподнять его.

Характерный
спектр такого дефекта показан на рис. 3.1.2.2. По внешнему виду этого спектра
хорошо видно, что он не имеет существенных отличий от стандартного спектра при
дефекте «ослабление механической посадки элемента на вращающемся роторе». Тот
же лес целых гармоник оборотной частоты, достигающее число 15 — 20. То же
большое количество, хотя и при много меньшей амплитуде, дробных гармоник с
кратностью 1/2 от оборотной частоты вращения вала. Глядя на этот спектр следует
признать, что этот дефект подшипника скольжения трудно спутать с дефектами
другого типа.

Очень
своеобразно увеличенный зазор может проявиться в механизмах с наличием
собственных частот вибрации, отличных от оборотной. Наиболее наглядно это видно
в насосах и редукторах. В этих механизмах, при увеличении зазоров в подшипниках
скольжения, очень значительно могут возрасти лопаточная, или зубцовая
гармоники. Причина этого достаточно легко объяснима, если представить,
например, рабочее колесо насоса как рычаг, один конец которого есть точка
«касания лопатки с выступающим элементом улитки», а второй конец закреплен в
подшипнике. Увеличение зазора в подшипнике приведет к тому, что удары в первом
узле крепления рычага приведут к ударам в подшипнике, и частота этих ударов
будет соответствовать лопаточной частоте.

Последнее
замечание по диагностике увеличенных зазоров в подшипниках скольжения. Большое
число практических специалистов все еще работают с виброперемещением, по спектру
которого диагностировать увеличение зазоров в подшипнике скольжения сложнее,
чем по спектру виброскорости. Предпочтение в диагностике дефектов подшипников
скольжения нужно отдавать использованию виброскорости.

8 Допустимая вибрация

8.1 Допустимые уровни вибрации

Предельно допустимые среднеквадратичные значения виброскорости, вибросмещения и виброускорения установлены для широкополосной вибрации, измеряемой в диапазоне частот, приведенном в разделе 5. Решающим для оценки уровня вибрации является наибольшее из числа измеренных виброскорости, вибросмещения и виброускорения в точках, указанных в 7.2.Значения вибрации для машин постоянного тока и трехфазных асинхронных машин с высотой оси вращения 56 мм и более для одного из двух способов установки, описанных в разделе 6, не должны превышать пределы значений, указанных в таблице 1. Допустимые значения приведены для двух категорий машин. Если категория не указана, машины должны соответствовать категории «А».При периодических испытаниях стандартных машин с частотой вращения от 600 до 3600 мин проверяют три показания вибрации. Во всех остальных испытаниях проверяют только виброскорость.Примечание — Когда испытания проведены для крепления на упругой подвеске, периодические испытания должны быть проведены также при жестком креплении. Это примечание относится ко всему ряду скоростей, указанных в настоящем стандарте.Таблица 1 — Максимально допустимые значения вибросмещения, виброскорости и виброускорения для различных высот оси вращения вала

Кате-гория машин

Крепление

Высота оси вращения, мм

56Н132

132<Н280

Н>280

Вибро-смеще-ние, мкм

Вибро-ско-рость, мм/с

Вибро-ускоре-ние, м/с

Вибро-смеще-ние, мкм

Вибро-ско-рость, мм/с

Вибро-ускоре-ние, м/с

Вибро-смеще-ние, мкм

Вибро-ско-рость, мм/с

Вибро-ускоре-ние, м/с

А

Свободная подвеска

25

1,6

2,5

35

2,2

3,5

45

2,8

4,4

Жесткое

21

1,3

2,0

29

1,8

2,8

37

2,3

3,6

В

Свободная подвеска

11

0,7

1,1

18

1,1

1,7

29

1,8

2,8

Жесткое

14

0,9

1,4

24

1,5

2,4

Категория «А» — машины без специальных требований к вибрации.Категория «В» — машины со специальными требованиями к вибрации. Жесткое крепление не применяют для машин с высотой оси вращения менее 132 мм.Граничные частоты для перехода от виброскорости к вибросмещению и от виброскорости к виброускорению — 10 и 250 Гц соответственно.

Примечание 1 — Производитель и покупатель должны согласовать точность измерений в пределах ±10%.Примечание 2 — За высоту оси машины без лап, с приподнятыми лапами или любой машины, установленной вертикально, следует принимать высоту оси машины с такой же базовой станиной, но с горизонтальным расположением вала машины на лапах.Примечание 3 — Хорошо сбалансированные и удовлетворяющие требованиям, содержащимся в таблице 1, машины, будучи смонтированными в составе установки, могут иметь высокие вибрации, обусловленные неподходящим фундаментом, присоединенной нагрузкой или пульсациями питающей сети. Вибрация может быть также обусловлена резонансом собственных частот колебаний присоединенной нагрузки и несбалансированных масс машины. В этом случае испытаниям, кроме машины, должны подвергаться остальные элементы привода каждый в отдельности (см. ISO 10816-3).

8.2 Допустимые значения виброскорости на частоте, равной удвоенной частоте питания машины

Двухполюсные машины могут иметь вибрацию электромагнитной природы на двойной частоте питающей сети. Корректная оценка этого компонента вибрации требует жесткого крепления машины, выполненного в соответствии с условиями 6.3.Если значение виброскорости машин с высотой оси Н>280 мм (таблица 1, категория А) превышает 2,3 мм/с, и при этом установлено, что причиной является электромагнитная составляющая вибрации на двойной частоте, то допустимый уровень виброскорости увеличивается с 2,3 до 2,8 мм/с. Это необходимо заранее согласовать между изготовителем и потребителем.

8.3 Осевая вибрация

Оценка осевой вибрации подшипников зависит от назначения и конструкции подшипника. Для упорных подшипников осевая (аксиальная) вибрация вызывает пульсации механических напряжений, которые могут разрушить металлические гильзы подшипника скольжения или детали подшипника качения. Для оценки допустимых уровней осевой вибрации подшипников следует использовать данные таблицы 1.В случае, когда конструкция подшипника не предусматривает ограничения осевого перемещения, допустимы менее жесткие требования, что необходимо заранее согласовать между изготовителем и потребителем.

Какими приборами можно измерить вибрацию

Вибрацию можно измерить с помощью виброметров и виброанализаторов. Особенности этих приборов рассмотрены ниже.

Что такое виброметр

Виброметр – прибор для измерения виброскорости. Современные цифровые виброметры могут измерять виброускорение и виброперемещение.

Виброметры оснащаются пьезоэлектрическими датчиками, которые во время измерения прикрепляются к оборудованию. Для измерения вибрации специалист выбирает режим виброскорости, виброускорения или виброперемещения, включает прибор и сохраняет полученные данные в памяти или записывает в журнал измерений.

Также виброметры поддерживают режим высокочастотного измерения вибрации. Он позволяет судить о состоянии подшипников оборудования.

Современные виброметры кроме измерения вибрации определяют дополнительные параметры. Например, Fluke 805 измеряет температуру подшипников.

Что такое виброанализатор

Виброанализатор – более сложный измерительный прибор по сравнению с виброметром. Анализатор выполняет все функции виброметра, то есть измеряет виброскорость, виброперемещение и виброускорение.

В отличие от виброметра, виброанализатор позволяет отслеживать вибрацию в динамике. Прибор отображает на экране или сохраняет в памяти графики изменения вибрации. То есть с помощью виброметра можно измерить вибрацию в конкретный момент времени, а с помощью анализатора можно оценить изменение этого параметра.

Виброанализаторы выполняют сложные дополнительные операции. Например, с помощью виброанализатора можно рассчитать вес груза, который необходимо использовать для балансировки детали оборудования. Для этого нужно измерить исходную вибрацию, прикрепить на деталь пробный груз и измерить контрольную вибрацию. Затем в прибор нужно ввести массу пробного груза. Анализатор на основе данных об исходной и контрольной вибрации и массе пробного груза рассчитает вес груза, нужный для балансировки детали.

Причины повышения ударных импульсов

  1. Загрязнение смазки подшипника во время монтажа, во время хранения, в процессе эксплуатации.
  2. Ухудшение эксплуатационных свойств смазочного материала в процессе эксплуатации приводящее к несоответствию применяемой смазки условиям работы подшипника.
  3. Вибрация механизма, создающая повышенную нагрузку на подшипник. Ударные импульсы не реагируют на вибрацию, отражают ухудшение условий работы подшипника.
  4. Отклонение геометрии деталей подшипника от заданной, в результате неудовлетворительного монтажа подшипника.
  5. Неудовлетворительная центровка валов.
  6. Повышенный зазор в подшипнике.
  7. Ослабление посадки подшипника.
  8. Ударные воздействия на подшипник, возникающие в результате работы зубчатого зацепления, соударений деталей.
  9. Неисправности электромагнитной природы электрических машин.
  10. Кавитация перекачиваемой среды в насосе, при которой в результате захлопывания газовых каверн в перекачиваемой среде непосредственно создаются ударные волны.
  11. Вибрацией подсоединенных трубопроводов или арматуры, связанной с нестабильностью потока перекачиваемой среды.
  12. Повреждение подшипника.

Подготовка специалистов по центровке валов в процессе эксплуатации

Минимальный срок подготовки – 18 часов, 3 уровня подготовки с практическим освоением  методов и средств центровки валов, дополняемым освоением средств балансировки роторов, а также методов обнаружения динамической расцентровки валов и выявления причин автоколебаний ротора в подшипниках скольжения.

  • начальный, с изучением средств лазерной центровки валов и особенностей обнаружения динамической расцентровки роторов по вибрации агрегата и току приводного электродвигателя,
  • расширенный с совместным освоением средств и программ центровки валов и простейшей балансировки роторов, а также методов поиска и устранения причин возникновения автоколебаний ротора,
  • полный, с дополнительным изучением особенностей балансировки на нестабильных частотах вращения ротора, экспертной диагностики и путей устранения причин ограничений на балансировку и центровку роторов.

Индивидуальные консультации по методам, приборам и программам центровки валов, балансировки связанных муфтами роторов, экспертной диагностики причин возникающих ограничений на достигаемую эффективность центровки и балансировки.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий