Тепловой дисбаланс

• Неравномерное охлаждение ротора вследствие насадки деталей с q_m "Механиче- перекосом и недостаточными осевыми зазорами, нарушения равно- ский дисбаланс" мерности теплообмена, отсутствие осевых зазоров между насадными

деталями ротора.

• Изменения остаточных напряжений от термомеханической обработ­ки или многократных перегревов при нагреве ротора.

• Разъединение (ослабление) посадки деталей на валу при темпера­турных расширениях.

• Неравномерный нагрев или охлаждение ротора электромашин.

• Касания (задевания) статора ротором

Продолжение табл. 8.2

	Частота признаков
Вид дефекта и основные причины его возникновения	основных	дополни­
		тельных

Диагностические признаки - см. "Механический дисбаланс", кроме того:

• зависимость вибрации от нагрузки агрегата, каждому установившемуся тепловому режи­му соответствует определенная вибрация (см. график справа);

• изменение вибрации по мере изменения теплового состояния металла;

• существенный рост вибрации на первой критической частоте 1 при выбеге прогретого ротора по сравнению с холодным 2.

Причина вибрации - центробежная сила, возникающая при вращении ротора с тепловым дисбалансом

V, мм/с Графики характерных дефектов, вызванных тепловым дисбалансом

V, мм/с

Влияния теплового дисбаланса на уровень вибрации при изменении частоты вращения прогретого (/) и холодного (2) роторов

Векторные диаграммы вибрации на частоте вращения ротора и изменения амплитуды (2) и фазы (1) вибрации при изменении нагрузки

Дефекты муфт. Жесткие и полужесткие муфты

• 

  Нет роста ВЧ. Невозможно компенсиро­вать оборот­ную вибрацию средствами ба­лансировки

  Коленчатость и осевой сдвиг.

• 

  /г, 2/,; ¥г-, вибрация на 1 -й и/или 2-й гармо­нике, обыч­но k= 1 ... 4

  Неплотное прилегание насадных полумуфт по посадочным по­верхностям.

• Недостаточный посадочный натяг.

• Неплоскостность и загрязнения поверхности торцов полумуфт.

• Отсутствие радиальных зазоров по стяжным призонным болтам и различающиеся массы противоположных болтов.

• Дефекты шпоночных соединений

	Частота признаков
Вид дефекта и основные причины его возникновения	основных	дополни­
		тельных

Диагностические признаки: вибрация на частоте f_n 2\f_r вибрация на частотах 1rf_r, амплитуды вибраций высших гармоник с ростом к быстро уменьшаются, к ~ 2 ... 4; высокочастотная вибра­ция отсутствует. Характерна противофазная вибрация смежных с муфтой подшипников.

Причина вибрации - смещение осей центров масс (дисбаланс) и смещение оси поверхностей шеек роторов относительно оси вращения

2frjr, kfA

вибрация на 1-й и/или 2-й гар­монике, обычно к= 1 ...4. Может возник­нуть НЧВ с собственной частотой

Нет роста ВЧ. Невозможно компенсиро­вать оборот­ную вибра­цию средст­вами балан­сировки

Дефекты муфт. Подвижные муфты

• Несоосность рабочих венцов полумуфт и шеек роторов.

• Окружная нессиметрия нагрузок по контактным поверхно­стям.

• Отсутствие или ослабления контакта рабочих поверхностей по элементам.

• Износ, нарушения формы рабочих поверхностей.

• Плохая смазка, недостаточная чистота рабочих поверхностей.

• Заклинивание подвижных элементов в исходном состоянии и при некоторых относительных перемещениях роторов

Диагностические признаки: вибрация на частоте 2f„f_n вибрация на частотах kf_r, амплитуды вибраций высших гармоник с ростом к быстро уменьшаются, к ~ 2 ... 4; высокочастотная вибра­ция отсутствует. Линейная зависимость вибрации 2f_r от крутящего момента. Характерна проти­вофазная вибрация соседних с муфтой подшипников.

Причина вибрации - асимметрия износа трущихся поверхностей (коэффициента трения), т.е. переменная составляющая силы трения с двойной оборотной частотой

Нет роста ВЧ. Вибра­ции на гар­мониках с номерами к = 4...8 определя­ются нели­нейностью

Нарушения соосности. Расцентровка роторов по полумуфтам

• 

  вибрация на 1-й и/или 2-й и/или 3-й гармонике, обычно к=\ ...4

  Нарушения соосности сопрягаемых валов (осевой сдвиг и/или угловой излом линии валов).

• Нарушение соосности корпусов подшипников.

• Тепловая расцентровка при переходе от холодного к горяче­му состоянию.

• Деформация конструкции от момента скручивания при из­менении мощности агрегата.

• Деформация и перераспределение нагрузок от влияния натя­га, прогрева и нарушения подвески трубопроводов подвода и отвода рабочего тела.

• Разное всплытие на масляной пленке подшипников.

• Значительный износ опорной поверхности скольжения

Диагностические признаки: вибрация на частотах 2f„ kf_r, наибольшая вибрация на частоте 2\f_r (если нет заклинивания), к ~ 2 ... 3; высокочастотная вибрация отсутствует. На смежных подшипниках возникает синфазная или противофазная вибрация. Повышенное трение элемен­тов вызывает разогрев муфты.

Причины вибрации. Для жестких муфт - изменение опорных реакций (изменение жесткости смазочного слоя опорных подшипников за счет изменения опорных реакций), вибрация зависит от величины и места приложения возмущающих сил. Для подвижных муфт - трение вызывают возмущающие силы, определяемые величиной расцентровки и крутящим моментом.

Универсальные алгоритмы определения расцентровки по вибрации отсутствуют. В каждом случае вибрационное проявление имеет свой неповторимый характер. Аппаратура измерения относительной вибрации позволяет ее оценивать по невибрационному перемещению осей рото­ров относительно вкладышей

.. _ 1 J
	,1

400

300

200

100

V, мм/с ЮТ

/Гц

S, мкм

Спектры вибрации смежных подшипников