24 Вибродиагностика, принципы проведения и области применения
Вибрация — это относительно малые перемещения твердого тела или его точек при механических колебаниях относительно положения равновесия.
Вибрация твердого тела в выбранной неподвижной системе координат может быть представлена через поступательные перемещения по трем взаимно-перпендикулярным осям, проходящим через выбранную точку, и вращательные движения вокруг этих же осей.
Вибрационное движение вокруг точки или оси называется угловой вибрацией или крутильными колебаниями.
Вибрация, при которой колеблющаяся точка остается на одной прямой, называется прямолинейной вибрацией.
Периодической вибрацией называют колебательный процесс, в котором значение колебательной величины повторяется через одинаковые промежутки времени Т.
Периодическая вибрация с одной частотой называется гармонической.
АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ
Один и тот же вибрационный сигнал может быть представлен в виде виброперемещения, виброскорости и виброускорения.
График вибросмещения трудно анализировать на высоких частотах, зато высокие частоты хорошо видны на графике ускорения. Кривая скорости наиболее равномерно по частоте среди этих трех. Это типично для большинства роторных машин, однако в некоторых ситуациях самыми равномерными являются кривые смещения или ускорения.
При диагностике чаще всего используют виброскорость
ПРИНЦИПЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ
Кинематический принцип измерения. В приборах, основанных на кинематическом принципе измерения, датчик измеряет вибрацию одного объекта относительно другого, на котором он установлен. Датчики относительной вибрации, как правило, бесконтактные. Примером использования такого принципа измерения может служить измерение вибрации вала относительно подшипника с помощью бесконтактного вихретокового датчика.
Динамический принцип измерения. В датчиках, основанных на динамическом принципе измерения, искусственно создается неподвижная точка, относительно которой измеряют параметры абсолютной вибрации объекта, на котором установлен датчик.
Преобразователи бесконтактные
магнитные;
радиоволновые;
электромагнитные;
акустические;
радиационные;
оптические
Преобразователи абсолютной вибрации:
пьезоэлектрические;
индукционные;
на основе эффекта Холла;
резисторные;
индуктивные;
магнитоупругие;
емкостные;
ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ
Факторы, обуславливающие возникновение на выходе
пьезоэлектрического датчика паразитного сигнала, не связанного с исследуемымимеханическими колебаниями
Вибродиагностика подшипников качения
Неправильный выбор смазочного материала.
Недостаточное смазывание.
Избыточное смазывание.
Нарушение качества обслуживания: загрязнение абразивными и инородными частицами (грязь, песок, стружка, посторонние предметы), веществами, приводящими к коррозии (вода, кислота).
Ухудшение качества смазочного материала:
- разрушение молекул под действием температуры,
окисление,
деградация присадок,
загрязнение продуктами износа (уплотнений, деталей подшипника) и др
Вибродиагностика роторов и муфт.
а
- радиальная
(параллельная)
расцентровка;б - торцевая (угловая) расцентровка;
в - общий случай;
r - величина радиальной расцентровки;
t - величина торцевой расцентровки
вибродиагностика
Наиболее характерными видами дефектов оборудования являются:
Несоосность (расцентровка);
ослабления (ухудшение крепления механизма к основанию или фундаменту; ухудшение сочленения отдельных узлов механизма);
разбаланс (небаланс);
износ (зубчатых зацеплений, износ и увеличение зазоров в подшипниках, износ шеек валов и пар трения);
коррозионный, эрозионный и абразивный износ деталей;
старение резины, используемой для амортизации механизмов и уплотнений;
ухудшение смазки;
не симметрия питающего напряжения.