1.5 Усилия и моменты основных порядков дизелей и других неуравновешенных механизмов

Усилия и моменты основных порядков дизелей и других неуравновешенных механизмов возникают в таких узлах, как валопроводы, насосы, компрессоры, редукторы, подшипники, но в первую очередь всё-таки двигатели. В одних случаях действуют возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы), а в других случаях – неуравновешенные вращающиеся массы (излом или смещение валопровода). Иногда вибрация создается ударами деталей (зубчатки зацепления, подшипниковые узлы и т.п.).

1.5.1 Валопровод

При наладке работы валопроводов совершенно необходимо измерение их вибрации - перемещений относительно теоретической оси. Сегодня вибрация вала измеряется сейсмическими вибродатчиками, при износе вкладышей изменяются вибрационные характеристики всего валопровода и может возникнуть интенсивная его вибрация. Знание вибрационных характеристик валопровода позволяет определить его реакцию на внешнее переменное воздействие, иными словами, выяснить, существуют ли условия для возникновения интенсивной вибрации или нет. В целом, соблюдение требований к качеству изготовления и монтажа механизмов, валопроводов обеспечивает с высокой вероятностью, что вибрационная нагрузка первого вида не превзойдет допустимую.

Резонанс валопровода вызывет трещины в балках упорных подшипников и неполадки в гребных электродвигателях - трещины между коллектором и ламелями, разрушения сварки клиньев, фиксирующих обмотки статора. Трещины в электропроводке якоря приведут к его выходу из строя. При резонансе в валопроводе начинаются касательные напряжения. Увеличенные колебания порождают фреттинг-коррозию в конусном соединении вала и на концах фланцев. Глубина разрушений конуса вала достигает 4мм, что охватывает полностью поверхность конуса, и до 3мм на фланце.

1.5.2 Насос

Основным элементом насоса является электрический двигатель. Дисбаланс магнитной силы внутри двигателя часто вызывают вибрацию и шум. Так, при работе асинхронного двигателя радиальное переменное магнитное притяжение между статором и ротором генерируется взаимодействием гармонического магнитного потока статора и зубьев ротора, или когда работает большой синхронный двигатель, магнитные силовые центры статора и ротора непостоянны или воздушные зазоры во всех направлениях различны. Превышение допустимого значения отклонения и т.д. может привести к тому, что двигатель будет периодически вибрировать и шуметь.

Качество вращающихся частей электродвигателя и любого насоса может быть несбалансированно, а качество установки низкое, ось генератора асимметрична, размах превышать допустимое значение, механическая прочность и жесткость деталей плохими, подшипниковые и уплотнительные части изношенными и повреждёнными, а критическая скорость насоса может быть связана с агрегатом. Резонанс, вызванный собственной частотой, все время будет генерировать сильную вибрацию и шум. Неравномерное проседание фундамента насоса и двигателя или плохая жесткость фундамента также приведут к вибрации агрегата.

Неравномерный расход и распределение давления на входе насоса, пульсация давления рабочей жидкости на входе и выходе насоса, байпас жидкости, смещение потока и отвода, неприемлемые условия эксплуатации и кавитация насоса, вызванные различными причинами, являются распространенными причинами вибрации насосного агрегата. Внезапное изменение давления и эффект гидравлического удара в водопроводе, вызванные процессом динамического перехода, таким как запуск и остановка насоса, открытие и закрытие клапана, изменение рабочего состояния и аварийное отключение аварии, также часто приводят к вибрации насосного отделения и агрегата.

Необоснованная, неверно расчитанная конструкция водозаборного канала агрегата или несовместимость с генератором, а также необоснованная последовательность запуска и остановки агрегата ухудшат условия впуска воды, создадут вихри, вызовут кавитацию или усугубят вибрацию агрегата и насосного отделения. При запуске блока, разрушающего вакуумную отсечку сифона, если воздух в горбатой секции трудно переносить, сифон займет слишком много времени.