2. Квазистационарная вибрация

Назовем наиболее вероятные причи­ны квазистационарной вибрации:

• тепловой дисбаланс ротора разного происхождения;

• тепловая (режимная) расцентровка полумуфт;

• режимное снижение опорной жест­кости вследствие тепловых деформаций опорных поверхностей корпусов;

• некоторые дефекты подвижных и неподвижных полумуфт;

• магнитная асимметрия ротора син­хронной электрической машины;

• ослабление посадки насадных де­талей.

При переходе от одного режима к другому и при отсутствии других дефек­тов вибрация меняется монотонно, изме­нения вибрации, как правило, обратимы.

Локализация теплового дисбаланса определяется так же, как и для механиче­ского дисбаланса при стационарном ре­жиме.

Непосредственные неисправности,. приводящие к тепловому дисбалансу, сле­дующие:

• витковые замыкания в роторах электрических машин;

• тепловая нестабильность материала ротора;

• асимметрия охлаждения ротора, например, вследствие загромождения ох­лаждающих каналов (для роторов элек­трических машин);

• отсутствие необходимых осевых тепловых зазоров по насадным деталям (дискам турбины, насосам).

Тепловая расцентровка имеет такие характерные признаки: изменение темпе­ратур баббита вкладышей и изменение положения оси вращения относительно оси расточки подшипника в соответствии с изменившимися нагрузками на опоры (контролируется аппаратурой измерения относительной вибрации вала). Эти при­знаки определяют при измерениях соот­ветствующих невибрационных парамет­ров в процессе прогрева и изменения ре­жима работы машины.

Влияние расцентровки полумуфт на вибрацию определяется теми же правила­ми, что и на стационарных режимах.

Тепловой дисбаланс и тепловая рас­центровка обычно возникают одновре­менно. Надежно дифференцировать воз­действие на вибрацию этих причин позво­ляют эксперименты с пробными дисба­лансами.

Без экспериментов с пробными дис­балансами дифференциальный диагноз можно установить по изменению фазы в процессе изменения вибрации: при рас­центровке фаза меняется мало, а при теп­ловом дисбалансе - существенно. Исклю­чение составляют случаи, когда тепловой дисбаланс по направлению примерно сов­падает с исходным, что непосредственно установить невозможно, и когда скорость вращения достаточно близка к резонанс­ной (при этом может измениться фаза вибрации при расцентровке). Поэтому рассматриваемый признак для установле­ния диагноза является недостаточным.

Тепловое коробление опорной по­верхности имеет такие же признаки, как и остаточное коробление при стационарном режиме, рост вибрации при этом проис­ходит по мере прогрева машины.

Магнитная асимметрия ротора син­хронной электрической машины приводит к одностороннему магнитному тяжению, сила которого пропорциональна величине намагничивания ротора. Дефект обнару­живается в основном по изменению виб­рации при подаче тока возбуждения. Маг­нитная асимметрия является дополни­тельным признаком витковых замыканий, которые преимущественно проявляются в виде теплового дисбаланса. Для двухпо­люсных машин одностороннее магнитное тяжение относительно невелико. Гораздо сильнее оно на явнополюсных (многопо­люсных) машинах, для них при витковых замыканиях его влияние на вибрацию мо­жет превосходить влияние теплового дис­баланса.

Ослабленная посадка жесткой муфты и несоосность венцов подвижной муфты приводят к росту вибрации в начале на­гружения и при малых нагрузках, при дальнейшем повышении нагрузки вибра­ция стационарна и от нагрузки не зависит. Характер вибрации такой же, как и при коленчатости жесткой муфты.

При ослабленной посадке рабочих колес турбины либо якоря электродвига­теля на валу характер изменения вибра­ции такой же, как и при ослабленной по­садке муфты, однако изменения вибрации при этом соответствуют локализации дис­баланса на насаженной детали.

Если при ослабленной посадке дета­ли внутри пролета ротора зазор по поса­дочному месту неравномерен по длине либо ось шпонки, на которой посажена деталь, не совпадает с осью шпоночного паза, то при росте нагрузки возникает пе­рекос насаженной детали и соответст­вующая этому моментная неуравнове­шенность ротора, что приводит к росту противофазной вибрации на подшипниках ротора. Особенно сильно это проявляется на насадном якоре электродвигателя.