
- •Глава 8 вибродиагностика дефектов линии вала механический дисбаланс
- •Происхождение дисбаланса
- •Влияние дисбаланса на вибрацию
- •Остаточный прогиб ротора
- •Глава 8 вибродиагностика дефектов линии вала механический дисбаланс
- •Происхождение дисбаланса
- •Влияние дисбаланса на вибрацию
- •Остаточный прогиб ротора
- •Погрешности геометрии шеек роторов
- •Дефекты муфт
- •Жесткие и полужесткие муфты
- •Влияние коленчатости на вибрацию в некоторой точке на подшипнике, соседнем с муфтой
- •Подвижные муфты
- •Расцентровка по муфтам
- •Пониженная жесткость опорной системы
- •Влияние анизотропности и нелинейности опор на характер вибрации
- •Ослабления в опорной системе
- •Осевая вибрация подшипников
- •Трещина в роторе
- •Тепловой дисбаланс ротора
- •Общие сведения
- •Тепловой дисбаланс электрических машин
- •Тепловой дисбаланс роторов паровых и газовых турбин
- •Особые случаи тепловых деформаций роторов
- •Частотные признаки наиболее распространенных причин повышенной вибрации
- •80 60 40 20 0 20 40 60 80S, мкм Орбита вибрации
- •Остаточный прогиб (бой) вала
- •Тепловой дисбаланс
- •V, мм/с Графики характерных дефектов, вызванных тепловым дисбалансом
- •Дефекты муфт. Жесткие и полужесткие муфты
- •Взаимный фазовый спектр вибрации ежных подшипников (стрелки указыва: на точки синфазной и противофазной вибраций)
- •200 400 600 800 Гц Спектры вибрации
- •Глава 9
- •9.1. Кинематика зубчатых передач
Коленчатость,
мкм
Интенсивность
кратных гармоник, мм/с
1
2
3
4
5
6
Первый
возможный вариант
130
1,9
0,1
1,4
0,6
0,9
0,9
90
3,8
0,6
0,8
1,3
2,7
1,0
Второй
возможный вариант
10
0,2
0,6
0,1
0,1
0
0
20
4,1
0,3
0
0
0
0
При
наличии у двух соединяемых роторов
четырех опор коленчатость чаще
Влияние коленчатости на вибрацию в некоторой точке на подшипнике, соседнем с муфтой
всего приводит к противофазной вибрации соседних с муфтой подшипников. Дефекты сопряжения четырехопорной системы двух роторов обычно не приводят к такому существенному росту вибрации на первой критической частоте вращения, как прогиб ротора.
Еще одним следствием коленчатости является повышение (изменение) вибрации двойной оборотной частоты, которое особенно заметно, если соседние с муфтой подшипники расположены в одном корпусе относительно близко друг к другу. Механизм этого ясен из кинематических соображений: при медленном вращении ротора его ось дважды за один оборот вынуждена подняться и опуститься, следуя за двумя "горбами" колена. Изменение вибрации двойной оборотной частоты обычно невелико, но оно имеет важное значение при диагностировании коленчатости.
Однако этот признак не является безусловным: его проявление зависит от конкретных свойств агрегата и наличия других дефектов. В то же время при коленчатости возникают достаточно характерные гармоники с трехкратной оборотной частотой и более высокой кратности. Неоднозначность конкретных проявлений коленчатости иллюстрирует табл. 8.1, составленная по данным измерений [87].
Дополнительным признаком коленчатости может служить невозможность компенсировать оборотную вибрацию средствами балансировки.
Излом оси создает возмущение с оборотной частотой на обоих соединяемых роторах, при этом возмущающие силы на соседних с муфтой подшипниках обычно соизмеримы с возмущающими силами на удаленных.
Для гибких роторов излом оси влияет на вибрацию аналогично распределенному дисбалансу, устойчивых соотношений между влияниями его на вибрации разных точек при этом не наблюдается: они сильно зависят от конкретных динамических свойств агрегата.
Для жестких роторов излом оси можно достаточно достоверно диагностировать по фазовым соотношениям воздействий его на вибрацию: фазы вибраций ближних с муфтой подшипников близки между собой и отличаются от фаз удаленных подшипников примерно на 180°. Это же соотношение наблюдается и на гибких роторах на выбеге или развороте при скоростях вращения существенно ниже резонансных.
Полужесткие муфты ведут себя аналогично жестким. Наличие упругих элементов несколько уменьшает влияние дефектов сопряжения. Не следует преувеличивать компенсирующие способности волновых компенсаторов, так как они обычно обладают высокой жесткостью. Компенсаторы позволяют снизить влияние излома оси, гораздо хуже компенсируется коленчатость; при наличии одной "волны" компенсатора влияние коленчатости практически не снижается.
Дефекты сопряжения роторов появляются в процессе ремонта - при насадке муфт и при их сборке, а также в результате прогиба одного из соединяемых роторов.
На вибрацию также влияет ослабление посадки муфт, при этом под действием центробежной силы и крутящего момента происходит смещение оси, эквивалентное коленчатости. Посадочный натяг в зависимости от мощности и конструкции агрегата выбирается в пределах 3 • 10"4 ... 6 • 10"4 мм.