3.4. Типовые конструкции акселерометров.

Пьезоэлектрические акселерометры, как правило, сконструированы с учетом трех вариантов. Эти варианты принципиально отличаются друг от друга видом деформации используемых пьезоэлементов, т.е. деформацией под действием силы сжатия или срезывающей силы.

Конструкция с тремя пьезоэлементами, работающими под действием срезывающей силы. Акселерометры, обладающие этой уникальной конструкцией фирмы, содержат три плоских пьезоэлемента, закрепленных между расположенной в центре опорной стойкой треугольного сечения и тремя сейсмическими массами, прижатыми пружинным стяжным кольцом. Поскольку стяжное кольцо действует на массы и пьезоэлементы большой радиальной силой и поскольку все детали тщательно обработаны и доведены, в соответствующих акселерометрах вообще не используются ни крепежные винты, ни промежуточные клейкие слои. Отсутствие крепежных приспособлений способствует достижению оптимальной эксплуатационной характеристики и долговременной стабильности параметров акселерометров. В качестве электродов, на которых имеется отдаваемый пьезоэлементами электрический заряд, служат стяжное кольцо и металлический корпус упомянутых акселерометров.

Конструкция с плоскими пьезоэлементами, работающими под действием срезывающей силы. Соответствующие акселерометры содержат два плоских пьезоэлемента, закрепленных между расположенной в центре опорной стойкой и двумя сейсмическими массами, прижатыми пружинным стяжным кольцом. Поскольку основание и пьезоэлементы эффективно изолированы друг относительно друга, обладающие описанной конструкцией акселерометры отличаются малой чувствительностью к деформациям основания и к флуктуациям температуры.

Конструкция с пьезоэлементами, закрепленными в центре и работающими под действием силы сжатия. Акселерометры этой традиционной конструкции отличаются прочностью, надежностью и относительно большим отношением чувствительности к собственной массе. Сейсмическая масса, пружина и пьезоэлементы этих акселерометров установлены на цилиндрической опорной стойке, расположенной в центре и закрепленной на прочном основании общего корпуса. Поскольку основание и опорная стойка по существу образуют упругий элемент, соединенный параллельно с пьезоэлементами, обусловливаемые изгибом и/или изменениями температуры динамические деформации основания передаются на пьезоэлементы и приводят к созданию паразитного электрического заряда. Следовательно, описываемые акселерометры более чувствительны к деформациям основания и к быстрым изменениям температуры.

БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ В СОБСТВЕННЫХ ПОДШИПНИКАХ

2.1. Основные причины появления дебаланса в роторных машинах (Imbalance)

Дебаланс в роторных машинах является наиболее распространенным дефектом, приводящим к резкому увеличению вибрации. Дебаланс связан с процессами, происходящими в механической, тепловой или электромагнитной системах роторов, и в основном именно в результате дебаланса энергия вращения ротора преобразуется в энергию вибрации. Основная причина механического дебаланса - несовпадение центра масс с осью вращения. Возникающая при этом вибрация возбуждается центробежной силой. Вибрация ротора передается на подшипники и центробежная сила, действующая один раз за один оборот вала, может быть обнаружена в любой точке машины.

Таким образом, дебаланс ротора приводит к вибрации всех элементов машины на частоте, совпадающей с частотой вращения ротора. Вибрация с оборотной частотой обычно присутствует во всех вибрационных спектрах, измеренных на крышке или корпусе подшипника во всех проекциях - вертикальной, поперечной и осевой. Так как не существует машин с идеально отбалансированным ротором. Минимальные погрешности изготовления, монтажа, неравномерного износа, деформации элементов ротора и т.д. приводят к дебалансу и вибрации роторной машины на оборотной частоте.

Основные причины появления дебаланса:

• Дефекты изготовления ротора и его элементов.

• Недостаточный контроль на заводе-изготовителе или при ремонте, удары при перевозке, плохие условия хранения.

• Дефекты сборки при первичном монтаже или после ремонта.

• Наличие изношенных, дефектных и недостаточно прочно закрепленных деталей.

• Неравномерный износ, старение ротора, появление остаточных деформаций (особенно при нерасчетных режимах работы, приводящих к перегревам и ударам).

• Дефекты структуры метала, наличие внутренних дефектов в материалах.