Приборы для контроля вибраций подшипников

Содержание

Монтаж и центровка электродвигателя

Основания для электродвигателей

Электродвигатель, доставленный к месту установки с заводаизготовителя или со склада, где он хранился до монтажа, или из мастерской после ревизии, устанавливается на подготовленное основание.

В качестве оснований для электродвигателей применяют:

– литые чугунные или стальные плиты;

– сварные металлические рамы;

– кронштейны, салазки и т. д.

Плиты, рамы или салазки выверяются по осям и в горизонтальной плоскости, а затем закрепляются на бетонных фундаментах, перекрытиях и т. п. при помощи фундаментных болтов, которые заделываются в заготовленные отверстия. Эти отверстия обычно оставляют при бетонировании фундаментов, закладывая заблаговременно в соответствующих местах деревянные пробки.

Отверстия небольшой глубины могут быть также пробиты в готовых бетонных основаниях при помощи электрои пневмомолотков, оснащенных высокопроизводительными инструментами с наконечниками из твердых сплавов.

Отверстия в плите или раме для закрепления электродвигателя обычно выполняются на заводе-изготовителе, который поставляет общую плиту или раму для электродвигателя и приводимого им механизма.

Примечание. В случае, если отверстия для электродвигателя отсутствуют, на месте монтажа производится разметка основания и сверление отверстий.

Центровка электродвигателей

Для удобства центровки электродвигателя толщина подкладок должна предусматриваться в пределах 2–5 мм. Подъем электродвигателей на фундаменты выполняется кранами, талями, лебедками и другими механизмами. Подъем электродвигателей весом до 80 кг при отсутствии механизмов может выполняться вручную с применением настилов и других устройств.

Установленный на основание электродвигатель центрируется предварительно с грубой подгонкой по осям и в горизонтальной плоскости. Окончательная выверка производится при сопряжении валов.

Электродвигатель, установленный на опорную конструкцию, центрируется относительно вала вращаемого им механизма. Способы центровки бывают различные в зависимости от типа передачи.

Внимание. От точности выверки зависит надежность работы электродвигателя и главным образом его подшипников.

Центровка двигателя с механизмом необходима для достижения такого взаимного положения валов двигателя и механизма, при котором величины зазоров между полумуфтами будут равны. Это достигается путем передвижения двигателя на небольшие расстояния в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Перед центровкой производится проверка прочности посадки полумуфт на валы путем обстукивания полумуфты при одновременном ощупывании рукой стыка полумуфты с валом.

Центровка производится в два приема:

– предварительная — с помощью линейки или стального угольника;

– окончательная — по центровочным скобам.

Предварительная центровка ведется путем проверки отсутствия просвета между ребром приложенной линейки (стального угольника) и образующими обеих полумуфт. Такая проверка выполняется в четырех местах: вверху, внизу, справа и слева (рис. 6).

Совет. Во всех случаях при центровке нужно обращать внимание на то, чтобы количество отдельных прокладок под лапами электродвигателей было как можно меньше. Тонких прокладок толщиной 0,5–0,8 мм желательно применять не более 3–4 шт.

Если по условиям центровки прокладок оказывается больше, то их заменяют общей прокладкой большей толщины. Большое количество прокладок, и тем более из тонких листов, не обеспечивает надежного закрепления электродвигателя и может вызвать нарушение центровки. Это представляет неудобство и при последующих ремонтах и центровках во время эксплуатации.

image001.jpg

Рис. 6. Выверка валов при ременной и клиноременной передачах с помощью: а — выверочной линейки; б — скоб и струны; в — шнурка; г — при шкивах разной ширины

Монтаж двигателей с фазным ротором

Монтаж асинхронных электродвигателей с фазным ротором производится аналогично монтажу электродвигателей с короткозамкнутым ротором, но при этом дополнительно выполняются работы по монтажу пусковых реостатов, проверке щеток и механизма подъемных щеток.

Схема соединения обмоток и включения в сеть асинхронного электродвигателя с фазным ротором показана на рис. 7.

image002.jpg

Рис. 7. Схема соединения обмоток и включения в сеть асинхронного электродвигателя с фазным ротором

Монтаж пускового реостата

Перед монтажом пускового реостата производится проверка надежности контактов отдельных выводов путем подтяжки крепящих гаек и проверки прозвонкой целости всех цепей. После этого замеряется величина сопротивления изоляции.

Внимание. Если величина сопротивления изоляции меньше 1 МОм, устанавливается причина ее понижения путем проверки целости изоляционных деталей и отсутствия касания выводных концов о корпус.

Причины понижения величины сопротивления изоляции:

– отсыревание изолирующей плиты, на которой расположены неподвижные контакты;

– нарушение изоляции траверсы подвижных контактов.

При необходимости производится сушка указанных изолирующих деталей в сушильном шкафу или при помощи электрических ламп накаливания.

Подготовленный к монтажу пусковой реостат устанавливают на месте, указанном в проекте. Для удобства эксплуатации реостаты располагают вблизи пусковой аппаратуры и таким образом, чтобы было видно, как происходит разворот электродвигателя и механизма.

Расстояние от пола или площадки обслуживания до рукоятки реостата принимается 800–1000 мм. Для лучшего охлаждения оставляется зазор в 50–100 мм между реостатом и полом и т. п.

Корпус реостата заземляется. В реостат с масляным охлаждением заливается трансформаторное масло до установленного уровня. Электрическая прочность заливаемого масла не нормируется, но обычно используется сухое масло.

Проверка контактных колец и обмотки ротора

Перед монтажом (или при разборке электродвигателя с фазным ротором, если она производится) проверяется состояние:

– обмотки ротора;

– выводных концов от нее;

– контактных колец и щеток.

Проверяется надежность контактов, к которым крепятся выводные концы и токоподводы к щеткам, с проверкой мегаомметром сопротивления изоляции и целости (отсутствие обрыва) цепи.

Внимание. Величина сопротивления изоляции обмоток ротора и колец не должна быть ниже 0,5 МОм.

Если величина сопротивления изоляции меньше указанной, то устанавливается причина ее понижения, проверяется отдельно сопротивление изоляции обмоток и каждого кольца. Причиной понижения изоляции может быть отсыревание изоляции обмоток или колец. В этом случае производится сушка изоляции. Иногда сушкой не удается добиться улучшения состояния изоляции колец из-за повреждения изоляции. В этом случае снимаются кольца и устраняются причины, снизившие сопротивление изоляции.

Осевая вибрация

Cтраница 4

Величина усилия калибрования определяется опытным путем. При приложении к калибрующему инструменту осевых вибраций и ударных импульсов с частотой порядка 20гц и амплитудой 0 3 – 1 5 мм осевое усилие снижается в несколько раз. [46]

Транспортер отсутствует; вместо этого ротор совершает осевые вибрации ( 1700 – 2300 вибраций в минуту), а амплитуда осевых вибраций составляет 6 мм. Вибрация способствует ожижению зернистого материала, который под влиянием центробежной силы поднимается к широкому концу конического ротора и пересыпается в корпус, из которого удаляется через окна, расположенные в днище. Диаметр ротора составляет 510 – 1020 мм. Диаметр твердых частиц в питании, обеспечивающий успешность процесса, не должен превышать 147 мк. [47]

Поэтому их применение целесообразно для уплотнения валов быстроходных машин и агрегатов. Бесконтактные уплотнения обладают значительной демпфирующей способностью, позволяющей уменьшить радиальные и осевые вибрации. Это увеличивает их ресурс и облегчает обслуживание. Недостатком бесконтактных уплотнений является утечка продукта при прекращении вращения вала, что ограничивает их применение для взрывоопасных и токсичных веществ. Этот недостаток может быть устранен комбинированием бесконтактных уплотнений с уплотнениями контактного типа. [49]

Первый член правой части равенства ( 11) определяет переменный прогиб оси. Этот прогиб приводит к перекосу внутренних колец шарикоподшипников и осевой вибрации, которую гибкая ось уменьшать не может. [50]

Изменяющееся дополнительное давление на подшипник, вызываемое небалансом гибкого ротора, направлено под небольшим изменяющимся углом к вертикали. Осевая составляющая этого давления создает возмущающий момент, который вызывает осевую вибрацию подшипника. Такой же момент возникает и при небалансе жесткого ротора, если имеет место внецентренная нагрузка на корпус подшипника. При наличии резонанса даже небольшая возмущающая сила может вызвать существенную поперечную или осевую вибрацию подшипника. [51]

Если осевая подвижность ротора достаточна для перемещения в нейтральное положение, то проблем с вибрацией не будет. Если же возникнет препятствие к такому осевому перемещению, то на нем возникнет значительная осевая вибрация. Частота этой вибрации ( рисунок 8.3) может быть равна как частоте сети, так и частоте вращения ротора и зависит от типа трения в препятствии к осевому смещению. [52]

На практике бывают случаи, когда ротор в подшипниках скольжения перед пуском принудительно смещают в ту или иную сторону в осевом направлении, например при помощи лома, и двигатель некоторое время хорошо работает. С течением времени, в процессе работы, ротор смещается обратно, и осевые вибрации агрегата снова возрастают. [53]

Поток перетечек через щелевое уплотнение не только уменьшает производительность насоса, но и изменяет условия всасывания, что приводит к дополнительным потерям напора, появлению рециркуляционных зон, а в некоторых режимах и к росту кавитационнных зон при достаточных кави-тационных запасах, росту вибрации и снижению КПД. Кроме того, и при отсутствии кавитации рост потока перетечек приводит к росту осевой вибрации агрегата за счет изменения давления всасывания. [54]

Транспортер отсутствует; вместо этого ротор совершает осевые вибрации ( 1700 – 2300 вибраций в минуту), а амплитуда осевых вибраций составляет 6 мм. Вибрация способствует ожижению зернистого материала, который под влиянием центробежной силы поднимается к широкому концу конического ротора и пересыпается в корпус, из которого удаляется через окна, расположенные в днище. Диаметр ротора составляет 510 – 1020 мм. Диаметр твердых частиц в питании, обеспечивающий успешность процесса, не должен превышать 147 мк. [55]

Таким образом, могут возникать осевые вибрации, и поэтому целесообразно всегда учитывать при наблюдении за коробками передач величину аксиальной вибрации. В идеале система из сдвоенных геликоидальных колес имеет конструктивно свойственный ей осевой баланс; тем не менее опыт показывает, что способность образовывать осевую вибрацию остается, хотя она и невелика. [56]

К недостаткам схемы следует отнести трудности использования машины в качестве регулируемого насоса на средних и больших мощностях, необходимость использовать для передачи крутящего момента массивные плунжеры, работающие на изгиб, тогда как в двух других схемах передача осуществлялась шатунами, работающими на сжатие. Кроме того, в осевом движении участвуют в этой схеме массы, которые составляют большую часть всех вращающихся частей, чем в предыдущих схемах, что может привести к повышенным осевым вибрациям от неуравновешенности. [57]

Верхние шпиндели 6 предназначены для вращения шлифовального инструмента 17, закреплены в корпусах на специальных вертикальных стойках и также вращаются в прецизионных подшипниках. На верхнем конце корпуса имеется резьба с мелким шагом, на которую навинчивается нониус 13 и ограничительная гайка 12 со штифтом 10, на который опирается ножка индикатора 11, служащего для определения величины отвода и подвода инструмента к шлифуемым изделиям при настройке станка, а также осевой вибрации верхнего шпинделя и скорости сошлифовки. Регулируют зазор между втулкой и корпусом верхнего шпинделя вращением конусных гаек 16, сжимающих или разжимающих втулку 7 с прорезями. [58]

Страницы:      1    2    3    4

Виброускорение

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) — максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения. Успешно применяется при диагностике дефектов, имеющих ударную природу — в подшипниках качения, редукторах.

Виброускорение измеряется в:

  • метрах на секунду в квадрате [м/сек 2 ]
  • G, где 1G = 9,81 м/сек 2
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то берётся значение 10 -6 м/сек 2 (Стандарт ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009)

Как перевести виброускорение в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 10 -6 м/сек 2 :

AdB = 20 * lg10(A) + 120

AdB – виброускорение в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

A – виброускорение в м/с 2

120 дБ – уровень 1 м/с 2

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Причины вибрации

Если мотор работает корректно в режиме холостых оборотов, то вибрация от двигателя отсутствует, потому как в исправленном моторе нет причин для ее образования. Ведь в этом случае крутящий момент просто не передается через КПП карданному валу, а потому все трансмиссионные узловые элементы должны функционировать без каких-либо колебаний.

Если же автовладелец отметил для себя несвойственные нормальному режиму работы изменения, то необходимо в ближайшее время записаться на диагностику автомобиля, так как вовремя обнаруженная сильная вибрация двигателя может стать поводом для серьезного ремонта.

Вибрация двигателя на холостых оборотах: основные причины появления и способы устранения

Как показывает практика, существуют следующие основополагающие причины вибрации.

  1. Перебои в работе цилиндров. Довольно распространенное явление, опытные водители дают ей также и второе название — «троит мотор». Вибрация двигателя на холостых объясняется постоянными или периодическими перебоями функционирования одного или сразу нескольких цилиндров. Происходить это может в силу многих обстоятельств, самыми распространенными среди которых являются:
    • снижение компрессии;
    • недостаток или, напротив, переизбыток воздуха в цилиндрах;
    • проникновение слишком маленького или наоборот большого количества горючего в цилиндры;
    • ранний или поздний момент зажигания в камере сгорания топливно-воздушной смеси.

Каждая из вышеперечисленных причин может проявляться в большей или меньшей степени, но полного прекращения наблюдаться не будет. Посредством этого вибрация передается на кузов, либо водитель может ощущать ее на руле, что приводит к общему дискомфорту людей, находящихся в автомобиле.

Стоит заметить, что возникающий при вибрациях дискомфорт можно частично компенсировать увеличением частоты вращения коленчатого вала (нажатием на газ), но при этом мощность двигателя будет все равно находиться на низком уровне.

Дело в том, что нагрузка на коленвал при частично поврежденном или неработающем цилиндре в любом случае будет оставаться неравномерной, вызывать рывки и/или прорывы в работе автомобиля.

Устранять проблемы такого характера следует в кратчайшие сроки, так как кроме возникновения вибраций, разрушающих мотор, в камере сгорания неисправных цилиндров не осуществляется нормальное сгорание топливной смеси.

Расточка блока цилиндров

В этом случае избыточное количество горючего начинает смывать смазочный материал со стенок цилиндра, увеличивая степень износа его зеркала. Кроме этого, излишки горючей смеси с большей долей вероятности начнут проникать сквозь уплотнительные детали, а значит, попадут в состав моторного масла, снижая тем самым его эксплуатационные свойства.

  1. Одной из причин возникновения вибрации может стать неправильная (непрофессиональная) замена ремня ГРМ. Это важно потому как смещение ремня при установке даже на один зубчик станет поводом для нарушения фаз газораспределения.
  2. Недостаточное крепление силового агрегата. Легче всего диагностировать данную причину в тот момент, когда автомобиль не движется, а стоит на месте. При запуске двигателя и последовательном увеличении числа оборотов степень вибрационных колебаний также будет прогрессировать. Чаще всего данная причина характерна для авто с большим пробегом, так как из-за большого количества пройденных километров, да если еще в условиях плохого дорожного покрытия, неизбежно приведет к ослаблению крепления мотора.
  3. Также поводом для возникновения вибрации в этом секторе могут стать пришедшие в эксплуатационную непригодность подушки двигателя. Они по своей сути являются демпфером, способным не только фиксировать ДВС, но и гасить его вибрации. Дефекты подушек (а их четыре штуки) могут вызвать звук металлического скрежета. На практике чаще всего лопаются передние опоры, так как именно они испытывают большую часть инерционных и динамических нагрузок. Как правило, подушки необходимо менять парно.
  4. Не проведенная балансировка коленвала. При замене данная важная деталь должна пройти обязательную процедуру калибровки на специализированном стенде. Только так можно избежать потенциального возникновения вибраций, которые будут передаваться на другие узлы автомобиля.
  5. Детали цилиндропоршневой группы разного веса. Причина не очень распространенная, но все-таки встречающаяся. Как правило, характерно для автомобилей, чей пробег превысил отметку в 200 тыс. км. При таких показателях образуется существенная разница между массой поршня, маслосъемных колпачков, гильз, компрессионных колец и т.д. Дело в том, что при длительной эксплуатации автомашины вышеперечисленные детали изнашиваются достаточно неравномерно. Это становится причиной возникновения в цилиндропоршневой группе колебания, которые легко диагностируются, когда двигатель запущенный.

Вибрация двигателя на холостых

Нормальная работа силового агрегата подразумевает от восьмисот до тысячи оборотов за минуту, показатель зависит от мощности двигателя. Если количество холостых оборотов гораздо меньше установленной нижней границы, то мотор просто перестанет работать, автомобиль заглохнет.

Если же число оборотов превалирует за верхний показатель, то потенциально возникнет увеличенный расход бензина, а также автовладелец может гарантированно ожидать более быстрое, чем обычно, изнашивание различных деталей и узлов авто. Поэтому крайне важно, при возникновении даже незначительных вибраций пройти соответствующую диагностику и необходимые ремонтные работы.

Как выбрать датчик вибрации

Датчики вибрации служат для измерения уровня вибрации рабочего оборудования, передачи данных об измерении на удалённые устройства (ПЛК, ПК, преобразователи) и в некоторых случаях для отображения величины вибрации по месту установки.

Датчики вибрации хоть и объединены общим названием, однако разделяются по назначению и функциональным возможностям. Таким образом, можно выделить датчики для вибромониторинга оборудования и датчики для систем вибродиагностики оборудования.

Датчики для вибромониторинга

В случае, если Вам достаточно знать амплитуду общей вибрации того или иного агрегата без выявления причины вибрации, то есть осуществлять вибромониторинг, то в таком случае достаточно применить следующие датчики:

Датчики осуществляют измерение среднеквадратичного значения (СКЗ) вибрации [м/с] на частотах от 0 до 1000 Гц, так как именно в этом спектре возникают все основные вибрации рабочего оборудования. Датчики вибрации имеют аналоговый выходной сигнал, пропорциональный диапазону измерения СКЗ.

Датчики измерения вибрации такого типа дают представление лишь об общем уровне вибрации оборудования и не позволяют определить конкретные дефекты (дисбаланс, износ подшипников, дефект зубчатого зацепления) на характерных им частотах. Вибрации из-за подобных дефектов могут превысить СКЗ и привести к внезапной поломке агрегата.

Работоспособность оборудования по величине СКЗ может определяться с опорой на ГОСТ ИСО 10816-1-97 или используя рекомендации производителей этого оборудования.

Датчики для вибродиагностики

В том случае, если требуется знать не только амплитуду вибрации, но и её причину, необходимо использовать более совершенные методы и осуществлять серьёзные вычисления. Для выполнения такого рода задач служит следующая группа датчиков в сочетании с контроллером VSE :

Датчики контроля вибрации серий VSA и VSP предназначены для измерения величины виброускорения [м/с2] на частоте вибраций от 0 до 16000 Гц, в зависимости от модели датчика. Принцип работы таких датчиков основан на технологии MEMS. Выходные сигналы датчиков не являются унифицированными и могут быть корректно обработаны только контроллером VSE.

Использование такой системы (датчики+контроллер) позволяет осуществлять полноценный спектральный анализ вибраций оборудования, благодаря чему можно выявить фактически любой дефект как целой конструкции, так и каждого её элемента в отдельности. Среди наиболее распространённых дефектов, определяемых этой системой можно выделить:

  • дисбаланс;
  • дефекты подшипников;
  • нарушение крепления к станине;
  • отсутствие или избыток смазки;
  • повреждение ротора/статора;
  • несоосность вала;
  • нарушение в зубозацепление;
  • дефекты зубчатой пары;
  • расцентровка.

Все представленные датчики вибрации применяются для стационарного контроля, т.е. устанавливаются непосредственно в корпус рабочего оборудования и производят измерения непрерывно, таким образом нет необходимости персоналу постоянно обходить каждый агрегат и снимать показания вручную.

Датчики для вибродиагностики должны располагаться максимально близко к объекту диагностики (подшипник, зубчатое колесо, вал и т.д.), между датчиком и объектом диагностики не должно быть резиновых прокладок и прочих демпферов, ослабляющих вибрацию.

Монтаж датчиков осуществляется в резьбовые отверстия на корпусе агрегата напрямую, либо через конусную шайбу, а также посредством бобышки или магнитной рамки.

Данная публикация носит исключительно ознакомительный характер, подбор датчиков сопряжен со множеством факторов. Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для правильного подбора оборудования.

Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропускать новые публикации.

источник

Способы крепления вибрационных датчиков

Возможны следующие способы крепления вибрационных датчиков (рисунок 82):

  • при помощи шпильки;
  • клеевые соединения, включая крепление при помощи пчелиного воска;
  • использование промежуточных элементов;
  • при помощи магнитов;
  • при помощи щупа.
Рисунок 82 – Способы крепления вибрационных датчиков

Рисунок 82 – Способы крепления вибрационных датчиков

Крепление при помощи шпильки на гладкой плоской поверхности является предпочтительным. Место проведения измерения предварительно подготавливается (рисунок 83). Сверлится отверстие, нарезается резьба, шлифуется поверхность. При этом соблюдаются следующие требования:

  • глубина резьбового отверстия должна быть достаточной, чтобы шпилька не упиралась в дно отверстия в основании датчика;
  • шероховатость поверхности не более 1,6…0,25 Rz;
  • неперпендикулярность оси резьбового соединения к плоскости крепления преобразователя не более 0,02%;
  • неплоскостность поверхности крепления 0,01%;
  • крутящий момент при креплении датчика на шпильку М4…М8 1,7…2 Нм.
Рисунок 83 – Требования к месту установки датчика при помощи шпильки

Рисунок 83 – Требования к месту установки датчика при помощи шпильки

Поверхность объекта должна быть ровной и чистой. На рабочую поверхность датчика наносится слой пластичной смазки, что увеличивает жёсткость механического соединения датчика и объекта измерений и создает хороший контакт поверхностей.

book_banner_300x250.jpg

На рисунке 84 показана амплитудно-частотная характеристика пьезодатчика, закрепленного стальной шпилькой на гладкой поверхности объекта. В этом случае резонансная частота пьезодатчика практически совпадает с резонансной частотой, полученной при калибровке производителем (примерно 33 кГц).

Рисунок 84 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью стальной шпильки

Недостатки: большие затраты времени на установку датчика и необходимость проведения слесарных работ.

Альтернативным методом крепления пьезодатчиков является крепление на тонком слое пчелиного воска, при помощи клея, цемента и другие. Резонансная частота уменьшается незначительно (рисунок 85). Этот способ крепления применим при комнатной температуре поверхности объекта и малой амплитуде колебаний.

book_banner_728x90.jpg

Рисунок 85 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью пчелиного воска

Недостатками этого метода крепления являются размягчение воска или клея с ростом температуры (допустимая температура +35…40 °С) и ненадежность крепления массивных датчиков, особенно в направлении измерения, отличном от вертикального. Крепление датчика пчелиным воском на гладкой чистой поверхности при измерении вибрации в вертикальном направлении можно считать допустимым для датчиков массой не более 20 г при амплитудах виброускорения до 100 м/с2.

Использование промежуточных элементов – пластин, дисков приводит к искажению воспринимаемого сигнала на высоких из-за механической фильтрации и снижению резонансной частоты из-за повышенной податливости системы.

В тех случаях, когда необходимо обеспечить прочное крепление акселерометра без нарушения поверхности объекта резьбовыми отверстиями, используются специальные шпильки, закреплённые на плоском диске (промежуточные элементы) прикрепляемые твёрдым клеем или цементом. В качестве склеивающих материалов рекомендуются эпоксидные смолы и цианакриловые клеи. Изолированная шпилька и слюдяная шайба используются там, где необходима электрическая изоляция акселерометра относительно объекта.

Наиболее широкое распространение получил способ крепления датчиков на гладкой поверхности объекта с помощью постоянного магнита. При этом статическая сила сцепления магнита с измерительной поверхностью во многом влияет на диапазон измерений. Это определяет необходимость использования неодимовых магнитов с усилием 30…50 Н. Требования к обработке поверхности те же, что и для соединения при помощи шпильки. Крепление при помощи магнита (рисунок 86) сокращает измеряемый частотный диапазон до 5000 Гц. Резонансная частота в этом случае уменьшается примерно до 7… 15 кГц и зависит от типа магнита.

book_banner_300x250.jpg

Рисунок 86 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью магнита

Измерение вибрации с помощью щупа, снижает верхний частотный диапазон (рисунок 87) до 1000 Гц. Угол между измерительной осью вибродатчика и направлением измерения на должен превышать 25°.

Рисунок 87 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью щупа

При проведении измерений измерительный кабель не должен подвергаться интенсивным колебаниям и должен быть удален (по мере возможности) от источ-ников сильных электромагнитных полей.

Классификация

Выделяют несколько классификаций в зависимости от параметра, положенного в основу:

  • По принципу работы. Генераторные — осуществляют прямое преобразование механической энергии в электрическую. Параметрические — имеют внешние источники питания, позволяют изменять сопротивление, частоту и другие электрические параметры за счет механического воздействия.
  • По способу получения информации. Контактные — непосредственно крепятся к объекту исследования. Бесконтактные — измерения проводятся параметрбез предварительного крепежа, на определенном расстоянии.
  • По механизму преобразователя сигнала выделяют три типа: оптические, пьезоэлектрические, трибоэлектрические, вихретоковые, радиоволновые.

Оптический датчик вибрации работает на основе эффекта Доплера. Он состоит из нескольких элементов:

Оптический датчик вибрации

  • Источник излучения, чаще всего лазерного
  • Приемник (оптическая схема)
  • Электронная схема, предназначена для обработки информации.

В состоянии покоя длина волны луча лазера при отражении соответствует истинной длине луча. При возникновении вибрационных процессов происходит сдвиг длины волны. Определение значения и направления величин, на которую меняется длина волн лазерного луча, позволяет определить скорость и направление движения. С помощью интерферометрической схемы, которая располагается в приемнике, определяется данная величина. Таким образом, определяются тип вибрационных колебаний. Оптические ДВ делятся на 2 типа:

  • Гомодинный метод. Предоставляет возможность изучения амплитуды и фаз вибрационных колебаний, но для получения достоверных результатов значения амплитуд не должны быть большими.
  • Гетеродинный метод. Применяются при любых значениях амплитуд, но предполагают наличие достаточно сложной аппаратуры и периодической калибровки.

Применяются чаще всего в исследовательских лабораториях, в строительстве. К основным преимуществам можно отнести высокую чувствительность, быстродействие, компактность и пожаробезопасность. Кроме того, диагностика может осуществляться бесконтактным способом. В качестве недостатков можно выделить высокую стоимость, необходимость подключения сложного оборудования. Такие приборы потребляют большое количество энергии, чувствительны к качеству и чистоте поверхности, окружающей среде, атмосферным явлениям. При работе необходимо обязательное соблюдение мер предосторожности и использование дополнительных средств защиты.

Трибоэлектрическое устройство

Принцип работы трибоэлектрического устройства заключается в обнаружении каких-либо процессов деформации конструкции. Для этого предусмотрен специальный чувствительный элемент, особенностью которого является эффект трибэлектричества. Применяется чаще всего в оборудовании охранных систем, ограждении территорий.

Вихретоковые датчики вибрации предполагают бесконтактный способ работы. С их помощью можно провести замеры перемещения, а также частоты вращения. Состоят из трех основных элементов:

Вихретоковый датчик

  • Бесконтактный вихревой пробник — металлический зонд, с одной стороны которого располагается диэлектрический наконечник, с другой коаксиальный кабель. Конструкция зонда зависит от места монтажа.
  • Драйвер — специальный электронный блок, который получает сигнал от пробника и определяет параметры полученной информации. На выходе получается электрический сигнал. Чаще всего представлен в виде герметичной металлической коробки, имеющей соединитель для коаксиального кабеля, клемы питания, заземления, проводов, выходных сигналов.
  • Кабель, предназначен для подключения бесконтактного вихревого пробника к драйверу. Конструкция может предполагать использование кабеля разной длины. Для обеспечения надежности и прочности все составные части кабеля армируются.

На диэлектрическом наконечнике расположена катушка индуктивности, в которой возникают высокочастотные колебания с помощью драйвера. В результате этого образуется электромагнитное поле, которое необходимо для обеспечения взаимодействия с исследуемым объектом. На поверхности под действием электромагнитного поля возникают вихревые токи, способные изменить параметры самой катушки, ее активное и индуктивное сопротивление.  Все изменения преобразуются драйвером в электрические сигналы.

Конструкция может отличаться в зависимости от того в каком варианте выполнен пробник и длины удлинительного кабеля (их может быть несколько). Они высокочувствительны, не имеют нижних пределов по частоте, позволяют получить достаточно точные результаты, которые не требует математической обработки. Предназначен, в основном, для проверки в сфере тяжелой промышленности, диагностики турбинных установок, электромоторов.

Пьезоэлектрические устройства

В основу работы пьезоэлектрических устройств положен пьезоэффект. Пьезоэффект — это явление при котором возникает разность потенциалов на пьезокристалле при условии его механической деформации. Располагается пьезокристалл внутри чувствительного элемента.

Работает по следующему принципу:

  • При возникновении вибрационных процессов возникают колебания, которые позволяют выработать электрический сигнал
  • Полученный сигнал с пьезокристалла направляется в преобразователь
  • Преобразователь обрабатывает полученную информацию и представляет ее в удобном для анализа виде.

Таким образом, чувствительный элемент предназначен для преобразования обнаруженных механических волн в электрический сигнал. Раньше их использовали только для определения ускорений, в настоящее время они позволяют измерить весь диапазон вибрационных характеристик с высоким уровнем точности.

Такие датчики вибрации, как пьезоэлектрические, достаточно распространены и доступны за счет относительного простого устройства, надежности, устойчивости к механическим воздействиям. К основным недостаткам можно отнести невозможность определения вибрационных колебаний без непосредственного контакта с предметом исследования. Кроме того, механические способ передачи не позволяет уловить весь спектр воспринимаемых частот.

Радиоволновые приборы относятся к типу бесконтактных, предоставляют возможность измерения различных параметров. Используются в любых условиях, на различных расстояниях, не чувствительны к загрязнениям, повреждениям поверхности. В основе работы используется принцип зависимости исследуемых параметров от величины параметров электромагнитных систем, которые можно контролировать, например, амплитуда сигнала, число колебаний, их частота, время прохождения волны от предмета исследования до источника. Выделяют 2 группы:

  • Резонаторные. При работе данных приборов устройство, уровень вибрации которого необходимо измерить, помещается в поле СВЧ резонатора. Такой способ обеспечивает их высокую точность. Но достаточно сложная конструкция, невозможность измерений на больших расстояниях, необходимость создания колебаний, достаточно сложный механизм анализа полученных результатов не позволяют использовать их во всех сферах промышленности.
  • Интерференционные — предполагают зондирование волнами СВЧ и их анализ в результате отражения от объекта.  В результате электромагнитного воздействия и интерференции возникает стоячая волна, которая меняет свою амплитуду под воздействием вибраций. Провести такие измерения напрямую довольно сложно, необходимы определенные навыки и калибровка при изменении любого параметра.

Интерференционный датчик

Назначение прибора диагностики подшипников качения, виброметра ДПК-Вибро:

Прибор ДПК-Вибро измеряет интегральные параметры вибрации оборудования при помощи встроенного вибродатчика. Такие измерения могут производиться в размерности виброускорения A (м/с2), виброскорости V (мм/с) и виброперемещения S (мкм). Тип контролируемого параметра оперативно выбирается пользователем «на месте». Такие измерения вибрации обычно производятся в стандартном диапазоне частот, от 10 и до 1000 Гц.

Режим низкочастотного виброметра. Для некоторых типов тихоходного вращающегося оборудования стоит задача измерения низкочастотных вибраций. Такой диапазон частот не является стандартным. ДПК-Вибро позволяет измерять низкочастотную вибрацию в диапазоне 1 ÷ 200 Гц.

Оценка технического состояния подшипников качения

Оценка технического состояния подшипников качения «на месте» в приборе ДПК-Вибро производится на основании двух методов:

  • расчета и сравнения общего уровня вибрационного сигнала (СКЗ вибросигнала), замеренного на подшипнике, с нормативными значениями;
  • анализа параметров ударных импульсов, которые всегда возникают при «обкатывании» различных дефектов на поверхностях качения подшипников.

На основании математической обработки ударных импульсов в приборе дается оперативное заключение о техническом состоянии рабочих поверхностей контролируемого подшипника.

В режиме диагностики подшипников качения на экране прибора показывается подшипник качения. Дополнительно, слева и справа показываются значения СКЗ измеренного вибросигнала и значение «эксцесса вибросигнала» (интенсивности ударных импульсов в контролируемом подшипнике). Большое значение эксцесса является признаком наличия внутренних дефектов.

В режиме диагностики подшипников качения итоговая информация о техническом состоянии контролируемого подшипника отображается не только в цифровом виде, но скоростью вращения картинки подшипника на экране прибора, а также его цветом – зеленым, желтым, или красным. При этом меняется цвет не только у подшипника, но и у столбиков СКЗ виброскорости и эксцесса сигнала.

Диагностика дефектов вращающегося оборудования

ДПК-Вибро позволяет проводить оперативную диагностику дефектов вращающегося оборудования. Для этой цели пользователь имеет возможность просматривать на экране и анализировать форму вибрационного сигнала и его спектр. Эта информация очень полезна, так как позволяет идентифицировать все основные дефекты вращающегося оборудования.

Сигналы и спектры могут быть сохранены в памяти прибора для передачи на компьютер и дальнейшего углубленного анализа. Прибор позволяет сохранять в памяти 50 сигналов или спектров. Сигналы и спектры анализируйте в экспертной системе «Атлант». В программу Аврора значения вибрации можно ввести вручную. Скачайте эти программы бесплатно с нашего сайта.

Специальный режим: контроль ускорений кабин лифтов

Виброметр ДПК-Вибро имеет специальную модификацию ДПК-Вибро-Лифт Сервис, предназначенную для контроля работы и диагностики состояния лифтового оборудования.

Кроме проведения диагностики состояния приводного электродвигателя и редуктора, с его помощью можно измерять важный эксплуатационный параметр – ускорение и замедление лифтовой кабины.

Прибор просто прижимается к стенке кабины и регистрирует полный цикл работы лифта, основными элементами которого являются разгон и торможение. При этом на экране прибора сразу же показываются значения максимальных ускорений разгона и торможения. График движения лифтовой кабины можно сохранить в памяти прибора и распечатать при помощи имеющегося программного обеспечения.

Для удобства работы пользователь может выбрать в приборе два предела измерения ускорения кабины: ±1g или ±4g. Поскольку для повышения точности измерений в приборе ДПК-Вибро-Лифт Сервис использован датчик с увеличенной чувствительностью, максимальные значения измеряемых в режиме виброметра ускорения уменьшилось до 50 м/с2, а виброскорости – до 80 мм/с. Максимальное значение измеряемого виброметром ДПК-Вибро-Лифт Сервис перемещения осталось прежним – до 500 мкм.

Компактный переносной прибор

Прибор ДПК-Вибро очень маленький и лёгкий. При этом он имеет металлический корпус и защищённую клавиатуру. Встроенный датчик имеет щуп с резьбой М5. Вместо щупа можно использовать магнит или шпильку М5. Прибор питается от двух Ni-MH аккумуляторов размера AAA или двух батареек. Аккумуляторы заряжаются через разъём USB от сети или от компьютера. При повороте прибора изображение на экране также переворачивается, подстраиваясь под пользователя.

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • Активность
  • Главная
  • Станки, материалы и инструменты
  • Электропривод
  • Вибрация двигателя.

Пуск двигателя с фазным ротором

Пусковые свойства асинхронного двигателя зависят от особенностей его конструкции, в частности от устройства ротора.

Примечание. Пуск асинхронного двигателя сопровождается переходным процессом машины, связанным с переходом ротора из состояния покоя в состояние равномерного вращения, при котором момент двигателя уравновешивает момент сил сопротивления на валу машины.

При пуске асинхронного двигателя имеет место повышенное потребление электрической энергии из питающей сети, затрачиваемое не только на преодоление приложенного к валу тормозного момента и покрытие потерь в самой асинхронном двигателе, но и на сообщение движущимся звеньям производственного агрегата определенной кинетической энергии. Поэтому при пуске асинхронный двигатель должен развить повышенный вращающий момент.

Для асинхронного двигателя с фазным ротором начальный пусковой момент, соответствующий скольжению sп=1, зависит от активных сопротивлений регулируемых резисторов, введенных в цепь ротора (рис. 8).

Так, при замкнутых контактах ускорения У1, У2, т. е. при пуске асинхронного двигателя с замкнутыми накоротко контактными кольцами, начальный пусковой момент Мп1 имеет величину (0,5–1,0)Мном.

Начальный пусковой ток Iп имеет величину (4,5–7)Iном и более.

image003.jpg

Рис. 8. Пуск трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором: а — графики зависимости вращающего момента двигателя с фазным ротором от скольжения при различных активных сопротивлениях резисторов в цепи ротора (цифры 1, 2, 3 —

это различные сопротивления в цепи ротора); б — схема включения резисторов и замыкающих контактов ускорения в цепь ротора

Малый начальный пусковой момент асинхронного электродвигателя с фазным ротором может оказаться недостаточным для приведения в действие производственного агрегата и последующего его ускорения.

Значительный пусковой ток вызовет повышенный нагрев обмоток двигателя, что ограничивает частоту его включений, а в маломощных сетях приводит к нежелательному для работы других приемников временному понижению напряжения. Эти обстоятельства могут явиться причиной, исключающей использование асинхронных двигателей с фазным ротором с большим пусковым током для привода рабочих механизмов.

Введение в цепь ротора двигателя регулируемых резисторов, называемых пусковыми, не только снижает начальный пусковой ток, но одновременно увеличивает начальный пусковой момент, который может достигнуть максимального вращающего момента Mmax (рис. 8, а, кривая 3), если критическое скольжение двигателя с фазным ротором

sкр = (R2′ + ‘)/(Х1 + Х2′) = 1,

где — активное сопротивление резистора, находящегося в фазе обмотки ротора двигателя, приведенное к фазе обмотки статора.

Примечание. Дальнейшее увеличение активного сопротивления пускового резистора нецелесообразно, так как оно приводит к ослаблению начального пускового момента и выходу точки максимального вращающего момента в область скольжения s > 1, что исключает возможность разгона ротора.

Необходимое активное сопротивление резисторов для пуска двигателя с фазным ротором определяют, исходя из требований пуска, который может быть:

– легким, когда Мп = (0,1 – 0,4)Mном;

– нормальным, если Мп составляет (0,5–0,75)Мном;

– тяжелым — при МпМном.

Для поддержания достаточно большого вращающего момента двигателем с фазным ротором в процессе разгона производственного агрегата с целью сокращения длительности переходного процесса и снижения нагрева двигателя необходимо постепенно уменьшать активное сопротивление пусковых резисторов.

Допустимое изменение момента в процессе разгона M(t) определяется электрическими и механическими условиями, лимитирующими пиковый предел момента М > 0,85Ммах, момент переключения М2 >> Мс (рис. 9), а также ускорение.

Переключение пусковых резисторов обеспечено поочередным включением контакторов ускорения Y1, Y2, соответственно, в моменты времени t1, t2, отсчитываемые с момента пуска двигателя, когда в процессе разгона вращающий момент М становится равным моменту переключения М2. Благодаря этому на протяжении всего пуска все пиковые моменты получаются одинаковыми, а все моменты переключения равны между собой.

Поскольку вращающий момент и ток асинхронного двигателя с фазным ротором взаимно связаны, то можно при разгоне ротора установить:

– пиковый предел тока

I1=(1,5–2,5) Iном;

image004.jpg

Рис. 9. Пусковые характеристики трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

– ток переключения I2, который должен обеспечить момент переключения М2 > Мc.

Отключение асинхронных двигателей с фазным ротором от питающей сети всегда выполняют при цепи ротора, замкнутой накоротко, во избежание появления перенапряжений в фазах обмотки статора, которые могут превысить номинальное напряжение этих фаз в 3–4 раза, если цепь ротора в момент отключения двигателя окажется разомкнутой.

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

  • в микрометрах [мкм]
  • в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
  • в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

Причины возникновения

Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, тогда источник дефекта имеет магнитную природу (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака обмоток и так далее) или в момент пуска и под нагрузкой, тогда источник проблемы механический.

К механическим источникам вибрации можно отнести изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), нарушение центровки ротора, перегрев подшипников (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений крепления элементов электродвигателя. Также режим использования электродвигателя (генератор или движитель) может объяснить причину возникновения неисправности, например, поломка лопастей электровентилятора или нарушение соосности муфты при вращении гидроагрегатов.

Что такое параметры измерения?

Параметры измерения – это установки, которые определяют способ и характер проведения измерений. Задавая параметры измерения, мы определяем, каким образом будет проводиться сбор и обработка данных. Перед проведением сбора данных вибрации, в первую очередь, необходимо настроить параметры измерения.

img47.png

Параметры измерения вибрации можно сравнить с критериями «что и как», которые определяет доктор перед тем, как назначить пациенту медицинское обследование.

Давайте рассмотрим, каким образом следует устанавливать параметры измерения перед проведением измерения спектра вибрации. Рассмотрим это на примере использования приборов CSI. Параметры, установленные по умолчанию (за исключением значения Fmax) подходят для проведения большинства измерений вибрации, поэтому чаще всего нет необходимости в настройке параметров.

Так какие же параметры измерения вибрации бывают и что они определяют?

Параметры, используемые при измерении спектра вибрации, можно разделить на 4 класса:

1. Способ сбора данных

2. Объем и продолжительность сбора данных

3. Способ обработки собранных данных

4. Способ представления собранных данных

1. Способ сбора данных

Параметры, которые определяют способ сбора данных, относятся к категории параметров «Trigger type» (Тип измерений) и задаются в поле «Sensor setup» (Настройка датчика).

«Trigger type» (Тип измерений) – это параметр, который определяет характер проведения измерений вибрации. Если данный параметр установлен на «Free run» (Непрерывный), то измерения будут выполняться непрерывно. Если установлено «Single» (Однократный), то будет выполнен только один цикл измерений.

Обычно устанавливают режим «Free run» (Непрерывный).

Параметры «Sensor setup» (Настройка датчика) определяют тип используемого акселерометра. Если используется акселерометр ICP®, который входит в комплект поставки виброприбора CSI 2140, нужно включить опцию «Drive current» (Ток возбуждения), а «Sensitivity» (Чувствительность) акселерометра необходимо настроить в соответствии с данными, указанными в техническом паспорте. «Settling time» (Время установления) – это время установления рабочего режима виброинструмента и акселерометра до начала сбора точных данных. Для точного измерения вибрации данный параметр задается по умолчанию в зависимости от значения Fmax.

2. Объем и продолжительность сбора данных

img48.png

Параметры, которые определяют объем и продолжительность данных: «Fmax», «Spectral lines» (Спектральные линии), «Overlap» (Перекрытие).

В главе 2 мы отмечали, что чем выше значение Fmax, тем выше частотный диапазон, в пределах которого будет выполняться сбор данных вибрации.

Таким образом, если значение Fmax высокое, спектр вибрации будет отображать высокочастотные данные. Для сбора высокочастотных данных вибрации частота измерения или частота выборки также должны быть высокими. В результате, чем выше значение Fmax, тем ниже будет продолжительность измерения. Чем больше используется спектральных линий, тем больше информации будет собрано. Это означает, что чем больше используется спектральных линий, тем больше данных необходимо собрать, а, следовательно, тем больше требуется времени на проведение измерений.

Какое значение Fmax использовать?

img49.png

Чем выше скорость вращения машины, тем выше частота колебаний и тем больше должно быть значение Fmax для сбора данных вибрации на высоких частотах.

Для машин, которые не имеют такие компоненты, как зубья шестерни, лопасти вентилятора, крыльчатки насоса и опорные элементы, значение Fmax должно быть в 10 раз выше частоты вращения машины для сбора всей важной информации о техническом состоянии машины.

Например, если скорость вращения составляет 10.000 об/мин, то величину Fmax можно устанавливать на уровне 100.000 Об/мин.

Для машин, которые состоят из таких механизмов, как ЗК, вентиляторы, насосы и роликоподшипники, достаточным значением Fmax будет величина, в три раза выше рабочей скорости.

Например, для зубчатого колеса с 12 зубьями со скоростью вращения 10.000 Об/мин, значение Fmax устанавливают на уровне 360.000 Об/мин. Если необходимое значение Fmax очень высокое, то разрешение спектра будет низким, что ведет к возможной потере данных на низких частотах. Во избежание этого помимо измерений с высоким значением Fmax следует выполнять измерения с низким значением Fmax.

Сколько спектральных линий использовать?

img50.png

В большинстве случаев достаточно использовать разрешение в 400 спектральных линий. Однако, если значение Fmax высокое, то линии будут распределены по всему частотному диапазону с большими промежутками между собой. Поэтому для предотвращения потери данных сигнала необходимо соблюдать следующее условие: чем выше значение Fmax, тем больше спектральных линий требуется.

Однако чем больше используется спектральных линий, тем выше будет продолжительность сбора данных и тем больше будет использоваться памяти прибора. Поэтому использовать высокое значение Fmax или большое количество спектральных линий стоит только при необходимости.

img51.png

3. Как обрабатывать данные?

К параметрам, которые определяют способ обработки данных, относятся «Average type» (Тип усреднения), «Number of averages» (Число усреднений), «Window type» (Тип окна).

Представьте, что Вам нужно точно измерить ширину страниц этой книги. Поскольку ширина страниц может изменяться, то Вы бы, скорее всего, замерили не одну страницу, а несколько страниц, после чего рассчитали бы среднее значение.

img52.png

Подобным образом, при измерении вибрации сначала измеряют несколько спектров, а затем усредняют их для получения среднего спектра. Средний спектр лучше отражает характер вибрации, поскольку в процессе усреднения минимизируются случайные колебания и импульсы, характерные для вибраций машин.

Параметр «Average type» (Тип усреднения) определяет способ усреднения спектров. В большинстве случаев рекомендуется использовать «Linear» (Линейное усреднение).

«Exponential (Экспоненциальное усреднение) обычно используется в том случае, если характер вибраций значительно меняется во времени. «Peak hold» (Удержание пика), в сущности, не подразумевает усреднение, а отображает максимальную амплитуду колебаний для каждой спектральной линии.

Параметр «Number of averages» (Число усреднений) определяет количество спектров, участвующих в усреднении. Чем больше используется спектров в процессе усреднения, тем более четким представляются спектральные пики.

Однако чем больше используется спектров, тем больше требуется данных и, соответственно, тем больше времени уходит на вычисление среднего спектра. В большинстве случаев достаточно использовать 4 спектра для усреднения.

img53.png

Как правило, собранные данные не используют непосредственно для получения спектра, а сначала преобразуют для компенсации определенных ограничений алгоритма БПФ (преобразование данных в спектр).

Обычно данные преобразуют путем их умножения на соответствующее окно. Это предотвращает «смазывание» или «утечку» спектральных линий.

img54.png

«Window type» (Тип окна) определяет вид используемого окна. Обычно используют «Hanning window» (Окно Ханнинга). При использовании «Rectangular window» (Прямоугольное окно) данные фактически не будут изменены.

4. Как отображать данные?

img55.png

Параметры «Display units» (Единицы отображения) определяют способ отображения спектров.Чтобы определить способ отображения спектров, нужно задать масштаб спектра. Масштаб спектра определяет четкость отображения деталей спектра и задается параметрами «Amplitude scale» (Масштаб амплитуды), «vdB reference» (Исходное vdB), «Log range» (Диапазон) и «Velocity max» (Макс.скорость).

В большинстве случаев «Amplitude scale» (Масштаб амплитуды) выбирают «Linear» (Линейный). При выборе линейного масштаба параметры «vdB reference» (Исходное vdB) и «Log range» (Диапазон) устанавливать не нужно. Обычно рекомедуется устанавливать параметр «Velocity max» (Макс.скорость) на «Automatic» (Авто) для автоматического выбора масштаба амплитуд, что обеспечивает четкое отображение спектральных пиков.

Чтобы определить способ отображения спектра, нужно определить «Amplitude type» (Тип амплитуды). В главе 2 мы определили два типа амплитуды – пиковая амплитуда и СКЗ амплитуда.

Если используется пиковая амплитуда, спектр будет отображать максимальный пик амплитуды колебаний на различных частотах. При использовании СКЗ амплитуды спектр будет отображать величину колебаний на различных частотах.В спектре вибрации пиковая амплитуда на определенной частоте равна √2 х СКЗ амплитуду на этой частоте. Таким образом, неважно, какой тип амплитуды используется, поскольку одно значение амплитуды может быть преобразовано в другое.

img56.png

Рекомендуем всегда использоватьодни и те же значения амплитуды для одних и тех же точек для предотвращения возникновения ошибок. При переходе от СКЗ величины к пиковой в спектре вибрации возникают выраженные подъемы, которые специалист может ошибочно принять за сигналы, генерируемые при наличии повреждений в машинах. С другой стороны, переключение пикового значения амплитуды на СКЗ значение может скрывать реальное повышение амплитуды колебаний.

Наконец, необходимо указывать типы единиц амплитуды и частоты. Выбор единиц зависит от личного предпочтения пользователя, но чаще всего зависит от географического положения.

В Северной Америке в качестве единиц скорости и частоты используются дюйм/сек и kcpm (килоциклы в минуту). В других странах в качестве единиц измерения скорости и частоты обычно используют мм/с и Гц соответственно.

img57.png

5. Как собирать данные?

img58.png

Обычно анализ вибраций выполняют не на месте эксплуатации машины, поскольку работать в таких условиях часто опасно и неудобно. Измерения обычно проводят с помощью прибора, а затем выполняют анализ измеренных данных в офисе в спокойной и безопасной обстановке. Для более детального анализа данные можно переносить на компьютер.

На многих предприятиях имеется большое количество критического оборудования, которое нуждается в контроле за вибраций. При этом для тщательного анализа требуется проведение измерения в разных точках машины. Для измерения в каждой точке акселерометры нужно устанавливать, как правило, в разных направлениях и с использованием разных параметров измерения. Таким образом, в течение каждого измерительного цикла требуется снимать множество показаний.

img59.png

В целях экономии времени измерения обычно проводят сразу на всех машинах, а затем выполняют анализ в офисе.

img60.pngВажно, чтобы измерения проводились точно и последовательно. Если Вы проводите измерения последовательно и систематично, это минимизирует вероятность путаницы в данных, полученных с разных машин. Смешение данных приводит к неправильным результатам анализа, что может стать причиной дорогостоящих ремонтов.

Возникает вопрос: как можно быть уверенным в том, что измерения выполняются в нужных направлениях, результаты измерений не смешиваются между собой и выполняются все необходимые измерения. Для этого нужно использовать список измерений.

img61.png

В списке измерений указаны все измерения, которые требуется снять в определенном цикле измерений.

Это подобно списку покупок, в котором указано всё, что Вам необходимо купить. В списке измерений содержатся указания по поводу того, на какой машине и какие измерения необходимо выполнить, в каком направлении и с использованием каких параметров.

Список измерений, который содержится в виброприборе vb instrument, немного отличается, однако имеет ту же структуру данных.

В приведенном выше примере указано, что измерения необходимо выполнить на машинах «Двигатель A1», «Редуктор B2», «Ротор B2». «Передняя часть», «Задняя часть», «Выходная сторона» и т.д. – это измерительные точки. «Горизонтальное», «Вертикальное», «Осевое» и «Радиальное» определяют направление измерения, а данные в скобках – это параметры измерения. Обратите внимание, что для механизма «Редуктор B2» нужно снять два измерения с использованием разных параметров. Дополнительная информация о списке измерений содержится в инструкции по эксплуатации к прибору серии VibraPoint .

Во избежание путаницы измерительные точки, указанные в списке измерений, должны иметь уникальные понятные названия. Также необходимо четко маркировать машины и измерительные точки названиями, совпадающими с названиями в списке измерений. При выполнении измерений следите, чтобы направления, в которых устанавливаются акселерометры, соответствовали указанным в списке измерений.

img62.png

Необходимо снять следующие показания:

Двигатель А1

• Передняя часть (подшипник)

– горизонтальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

– вертикальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

– осевое (Fmax 200 Гц, _ _ _)

• Задняя часть (подшипник)

– горизонтальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

– вертикальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

– осевое (Fmax 200 Гц, _ _ _)

Редуктор В2

• Выходная сторона (подшипник)

– радиальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

(Fmax 8000 Гц, _ _ _)

Редуктор В2

• Ведомый конец (подшипник)

– горизонтальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

– вертикальное (Fmax 200 Гц, _ _ _)

и т.д.

Инженерпо техническому обслуживанию

Не все машины, содержащиеся в списке измерений, могут быть в равной степени важными. Менее критические машины можно контролировать реже. Если для определенного цикла измерений нужно измерить только некоторые машины или некоторые точки, Вы можете помечать эти машины, чтобы измерения выполнялись только на них. Подробная информация об отметке пунктов в списке измерений содержится в руководстве по эксплуатации прибора CSI.

Для обеспечения регулярного сбора данных следует составлять план проведения измерений.img63.png

Для большинства машин данные необходимо собирать каждый месяц. Для критического оборудования данные нужно собирать раз в неделю, а для менее важного – раз в два месяца. Для начала рекомендуем придерживаться строгого графика, а затем корректировать его исходя из опыта.

Представьте, что Вы идете в магазин со списком покупок, но при этом не имеете достаточной суммы денег и средства передвижения. Полагаем, такая задача будет бессмысленной.

Аналогично, для проведения вибромониторинга требуется достаточный объем памяти и заряженный аккумулятор. Перед началом сбора данных необходимо убедиться, что аккумулятор заряжен и имеется достаточно свободной памяти в приборе (подробная информация содержится в руководстве по эксплуатации прибора CSI).

Большинство типов вибраций обнаруживается, когда машина находится в установившемся режиме работы и генерирует стабильный сигнал.

Сразу после запуска машины или изменения скорости вращения необходимо подождать некоторое время для того, чтоб машина вошла в установившийся режим

работы перед тем, как начать измерение спектра вибрации, иначе собранный спектр будет содержать недостоверные данные вибрации.

По завершении измерительного цикла рекомендуется переносить собранные данные на компьютер с помощью программного обеспечения IORS:2020. После передачи данных измерения их можно удалить из памяти прибора с тем, чтобы можно было сохранить информацию при последующем сборе данных.

В данном разделе мы узнали, как выполнять измерение вибрации.

Мы узнали, какие машины необходимо контролировать и по каким параметрам машину относят к классу критических.

Мы также рассмотрели принцип работы измерительного прибора и описали функцию акселерометров. Мы подчеркнули важность корректной и надежной установки акселерометров, поскольку от этого зависит точность измеренных данных.

Мы узнали, как задавать параметры измерения; установка параметров измерения определяет способ сбора данных вибрации. К параметрам измерения относятся способ, объем и продолжительность измерения, а также способ обработки и отображения собранных данных.

Мы подчеркнули важность сбора и регистрации данных в последовательном и систематическом порядке. При измерении данных их заносят в список измерений, а затем переносят на компьютер для детального анализа и документирования. Для обеспечения регулярного сбора данных необходимо иметь четкий график проведения измерений.

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Установка щеточного механизма.

Траверсы щеточного механизма устанавливают по заводским меткам. Правильное положение обеспечивают установкой и регулировкой щеткодержателей на пальцах траверсы или бракетах так, чтобы ось щеток была параллельна оси коллектора. Проверку положения щеток на нейтрали производят индукционным методом при неподвижной машине и полностью пришлифованных щетках. Для этого траверсу устанавливают по заводским меткам, к обмотке возбуждения ОБ (рис. 34) через реостат R подводят постоянный ток от аккумуляторной батареи АБ. Для того чтобы не было пробоя изоляции при размыкании цепи, ток в обмотке не должен превышать 10 % номинального. К зажимам якоря присоединяют магнитоэлектрический милливольтметр на 45 или 75 мВ (желательно с нулем в середине шкалы).
Затем замыкают и размыкают цепь возбуждения, при этом стрелка прибора отклоняется в ту или другую сторону. Траверсу со щетками двигают до тех пор, пока отклонения стрелки не будут минимальными. В начале измерений прибор следует включать на наибольший предел измерения. По мере перемещения траверсы уменьшения отклонения стрелки необходимо постепенно увеличивать его чувствительность. Рекомендуется проверять положение траверсы на нейтрали при нескольких положениях якоря. При этом якорь следует поворачивать в сторону его номинального вращения, чтобы избежать влияния на показания прибора возможного перемещения щеток в щеткодержателях. Нажатие щеток проверяют динамометром; оно должно соответствовать указаниям заводов-изготовителей и зависит от марки щеток. Пришлифовку щеток к поверхности коллектора или контактных колец производят шлифовальной шкуркой, которую протаскивают в направлении вращения ротора (якоря) (в реверсивных машинах протаскивание производят в обе стороцы).    

Анализатор вибрации

Наиболее часто используются средства измерения, реализуемые на базе вычислительной техники: анализаторы формы, спектральные анализаторы и анализаторы спектра огибающей, структура которых приведена на рисунках 89, 90, 91. Функции анализатора формы (рисунок 89) заключаются в измерении амплитуд и фаз отдельных составляющих сигнала и в сравнительном анализе формы отдельных участков сигнала, начало и конец которых определяется углом поворота вала. Подобные анализаторы широко используются для диагностики машин возвратно-поступательного типа и роторов в процессе балансировки. Анализатор спектра (рисунок 90) благодаря использованию однотипных элементов позволяет уменьшить время обработки вибрационного сигнала. Введение в схему детектора огибающей дает возможность обнаруживать повреждения подшипников качения и элементов механической системы на ранних стадиях зарождения (рисунок 91).

Рисунок 89 – Структура анализатора формы сигналов вибрации и шума

Рисунок 89 – Структура анализатора формы сигналов вибрации и шума

Рисунок 90 – Структура анализатор спектра сигналов вибрации и шума

Рисунок 90 – Структура анализатор спектра сигналов вибрации и шума

Рисунок 91 – Структура анализатора спектра с детектором огибающей

Рисунок 91 – Структура анализатора спектра с детектором огибающей

Выпускаются анализаторы, реализующие возможности персональных компьютеров, структура которых приведена на рисунке 92. Подобные средства измерения и анализа сигналов отличаются большими габаритами и используются в лабораторных или стендовых условиях.

book_banner_300x250.jpg
book_banner_728x90.jpg
Рисунок 92 – Структура входного устройства (AЦП – аналого-цифровой преобразователь)

Рисунок 92 – Структура входного устройства (AЦП – аналого-цифровой преобразователь)

Развитие конструкции анализаторов вибрации неразрывно связано с развитием компьютерных технологий. Уменьшение габаритов, увеличение объёмов памяти и выполняемых функций – основные направления развития спектроанализаторов.

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Автор admin в Февраль 6, 2017 . Опубликовано Pages

Любую работающую машину в первом приближении можно рассматривать как сложную колебательную систему с сосредоточенными параметрами вибрации, которые имеют сложную форму и спектральный состав. Как правило, вибросигнал содержит в себе гармонические, квазигармонические и случайные составляющие. Периодически повторяющиеся (гармонические и квазигармонические) составляющие вибрации можно представить в виде совокупности простейших гармонических колебаний разной частоты и амплитуды, и точно определять для них результирующую амплитуду, размах и другие параметры вибрации. А вот для случайной вибрации возможно определение только интегральных (усредненных) значений, по выборке за большой промежуток времени.

  1. Простейшие гармонические колебания

Вибрация – это механические колебания твердых тел. Простейшим видом колебаний являются гармонические колебания, которые совершают простейшие колебательные системы – маятник или масса, закрепленная на пружине (рис.1) izmerenie-parametrov-vibracii2.jpg

Рис.1 Примеры простейших колебательных систем

izmerenie-parametrov-vibracii1.jpg

Рис.2 График зависимости виброперемещения от времени при гармонических колебаниях.

Гармонические колебания описываются по синусоидальному закону: x=A*sin(ωt+φ) Где: x – текущая координата; A – амплитуда колебаний; ω– циклическая (угловая) частота; t– время; φ–начальная фаза. Тогда мгновенная скорость vv=ẋ=Aωcos(ωt+φ) И мгновенное ускорение a a=ẋ=-Aω 2 sin(ωt+φ) Как можно видеть, параметры вибрации являются величинами взаимозависимыми, и переход между ними может быть осуществлен операциями дифференцирования или интегрирования. Физический смысл взаимосвязи параметров вибрации можно трактовать следующим образом: виброперемещение характеризует величину деформации объекта, виброскорость отражает степень усталостной прочности, а по виброускорению можно судить о величине колебательных сил, действующих на объект. В связи с тем, что операция дифференцирования сигнала сопровождается большим уровнем шума, а интегрирование лишено этого неприятного обстоятельства, в практике мониторинга и вибродиагностики динамических машин наиболее часто используются акселерометры (датчики ускорения) в паре с интегрирующими устройствами.

  1. Единицы измерения параметров вибрации

При изучении вибрации динамических машин контролируют виброперемещение, виброскорость и виброускорение, при этом виброперемещение измеряют в микрометрах (мкм), виброскорость – в м/с и виброускорение – в м/с 2 или в единицах «g» – ускорения свободного падения (g =9,81 м/с 2 ). izmerenie-parametrov-vibracii4.jpg

Рис.3 Характеристики амплитуды вибрации

При этом контроль параметров вибрации возможен по следующим характеристикам амплитуды вибрации (рис.3):

  • Пику – максимальной амплитуде вибрации A;
  • Размаху (Пик-Пик) – сумме положительного и отрицательного пиков. Для синусоидального сигнала размах в точности равен удвоенной пиковой амплитуде, а в общем случае это не так из-за несимметрии временной реализации. К измерению размаха виброперемещения прибегают, когда критично смещение деталей друг относительно друга с точки зрения допустимых механических напряжений и зазоров;
  • Средне-квадратичному значению (СКЗ), равному квадратному корню из среднего квадрата амплитуды вибрации:

%5E6F58D33FE2F8AC583B54A39F3DF0FD97EC3098D46E3665C228%5Epimgpsh_fullsize_distr.jpg Величина СКЗ характеризует энергию колебаний и используется в тех случаях, когда необходимо оценить разрушительное влияние вибрации. В случае синусоидального сигнала СКЗ=A/√2=0,707А.

  • Среднему значению амплитуды, которое достаточно редко сегодня используется. Здесь же просто отметим, что среднее значение для гармонического сигнала равняется 0,637A и соответственно меньше величины СКЗ.

В связи с тем, что диапазон изменения любого параметра вибрации может быть очень значительным (от долей до нескольких тысяч единиц измерения), значительно более удобно анализировать результаты измерений не по абсолютной шкале, а в логарифмическом масштабе – в децибелах: Lv=20lg(V/V) Здесь: Lv– уровень виброскорости в дБ, V – виброскорость в м/с, V– опорное значение виброскорости, равное 5*10 -8 м/с (по российскому стандарту). Аналогично определяются в децибелах и уровни виброускорения и виброперемещения . Все параметры вибрации в децибелах связаны между собой соотношениями: Lv=La-20lg(f)+10Lv=Ld+20lg(f)-60Lv=La-20lg(f 2 )+70 где f– частота вибрации. Таблица 1 Уровень в дБ и соотношение амплитудizmerenie-parametrov-vibracii3.jpg Как можно видеть из таблицы 1, удвоению амплитуды измеряемого параметра, независимо от его начального значения, соответствует изменение уровня в 6 дБ, и в шкале от нуля до 100 дБ можно «уложить» пики, различающиеся между собой в 100 тысяч раз. Таким образом, использование логарифмической шкалы в дБ позволяет на едином графике наглядно исследовать как составляющие вибрации с большой амплитудой, так и не терять из виду составляющие с малой амплитудой, зачастую несущие полезную диагностическую информацию.

  1. Измерение виброускорения, измерение виброскорости или измерение виброперемещения – что предпочтительней?

ГОСТ ИСО 10816 и другие нормативные документы по виброконтролю технического состояния вращающихся машин рекомендуют проводить измерение СКЗ виброскорости в частотном диапазоне от 10 до 1000 Гц. Данное требование становится очевидным, если мы обратимся к частотным характеристикам параметров вибрации (рис. 4): izmerenie-parametrov-vibracii5.jpg

Рис.4 Частотные характеристики виброскорости, вибросмещения (виброперемещения) и виброускорения

Как можно видеть, именно в этом частотном диапазоне виброскорость имеет наиболее равномерный характер. Но даже для решения некоторых задач виброконтроля необходимо проводить измерения в расширенном диапазоне частот. И в данном случае в области низких частот (от 0 до 300 Гц) проводят измерение виброперемещения, а в области высоких частот (более 1000 Гц) – измерения виброускорения. Что касается вибродиагностики машин, то большинство дефектов проявляют себя возбуждением случайной высокочастотной (ВЧ) вибрации в диапазоне до 20-30 кГц, поэтому в вибродиагностике в добавление к измерению виброскорости в стандартном диапазоне частот (до 1000 Гц), проводят измерение виброускорения в расширенном частотном диапазоне (до 10-20 кГц).

  1. Датчики параметров вибрации(дать ссылкой на стр. со статьей «Датчики вибрации»)

В виброконтроле и вибродиагностике вращающихся машин из всех известных видов датчиков вибрации используются пьезоэлектрические и вихретоковые датчики вибрации. Напрямую измеряемой величиной пьезоэлектрического датчика является виброускорение, которое с помощью интеграторов может быть преобразовано в виброскорость и виброперемещение. Таким образом, говоря «датчик виброускорения», «датчик виброскорости» и «датчик виброперемещения», в первую очередь, понимают пьезоэлектрический акселерометр с платой интегрирования или без нее. Пьезоэлектрические датчики вибрации относятся к датчикам контактного типа и не применимы в случаях, когда требуется бесконтактное измерение параметров вибрации. И в этом случае на помощь приходят бесконтактные вихретоковые датчики, с помощью которых в основном измеряют виброперемещение (например, при контроле осевого сдвига валов).

  1. Точки измерения параметров вибрации

Для получения достоверной информации о виброактивности узлов и машины в целом, а также для обнаружения, идентификации и локализации дефектов, необходим правильный выбор точек измерения параметров вибрации. Рекомендации по выбору точек измерений приводятся в ГОСТ ИСО 10816 и нормативных отраслевых документах. Для получения более подробных теоретических и практических навыков по измерению параметров вибрации мы рекомендуем всем специалистам пройти обучение на наших лицензированных учебных курсах «Основы вибродиагностики. Правила измерения вибрации».

Повышенные вибрации электродвигателя являются одной из главных причин его преждевременного выхода из строя, в первую очередь – подшипников. Помимо подшипников, повышенная вибрация быстро изнашивает изоляцию обмоток, может привести к излому/изгибу вала , появлению трещин и повреждений в корпусе, опорной раме или фундаменте и др.

Источники вибраций электродвигателя по происхождению классифицируют на:

  • Магнитные источники, обусловленные: наличием зубцов на статоре и роторе; неравномерностью питающего напряжения; эксцентриситетом воздушного зазора; несинусоидальностью МДС (магнитной движущей силой) обмотки.
  • Механические источники, обусловленные: погрешностями изготовления деталей и сборки (дефекты подшипников, дисбаланс ротора, перекос посадочных мест подшипника, прогиб вала, несоосность валов), а также тепловыми деформациями ротора;
  • Аэродинамические источники, обусловленные расположенными на роторе деталями (вентиляторами).

Измерение вибраций двигателя проводится с целью получения данных о параметрах вибрации и дальнейшего их сравнения с допустимыми значениями, регламентируемыми ГОСТ Р МЭК 60034-14-2008 (см. табл.1).

Таблица 1 — Максимально допустимые значения вибросмещения, виброскорости и виброускорения для электродвигателей мощностью до 50 МВт, вращающихся с частотой (120÷15000) об/мин.

izmerenie-vibracii5-1024x570.jpgИзмерение вибрации подшипников электродвигателей проводится в контрольных точках, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, расположенных как можно ближе к оси вращения ротора (см.рис.2)

izmerenie-vibracii6-1024x788.jpgРис. 2 Измерение составляющих вибрации.

izmerenie-vibracii7-1024x788.jpgРис.3 Рекомендуемое расположение датчиков на одном или обоих краях электродвигателя

izmerenie-vibracii4-1024x788.jpgРис.4 Рекомендуемое расположение датчиков, когда расположение датчиков по рис.3 невозможно без разборки электродвигателя.

izmerenie-vibracii3-1024x788.jpgРис.5 Расположение датчиков для подшипников скольжения

izmerenie-vibracii2-1024x788.jpgРис.6 Расположение датчиков для вертикальных электродвигателей

При возможности выбора способа установки вибропреобразователя к исследуемой поверхности (щуп, магнит, штифт), наиболее предпочтительным является резьбовое соединение, при котором штифт устанавливается в направлении измерения вибрации. Также следует помнить, что масса вибропреобразователя не должна превышать 5% от массы электродвигателя.

Измерение вибрации электродвигателей включает определение значений СКЗ вибросмещения (мкм), СКЗ виброскорости (мм/с) или СКЗ виброускорения (мм/с 2 ) в диапазоне частот от 10 Гц до 1000 Гц. Для низко-оборотистых электродвигателей со скоростью вращения менее 600 об/мин, нижний порог частотного диапазона не должен превышать 2 Гц. В случае асинхронных двигателей, для которых характерно появление биений с двойной частотой скольжения, действительное значение измеряемого параметра вычисляется по формуле:

izmerenie-vibracii1-300x115.jpgгде Xmax и Xmin – соответственно максимальное и минимальное значение СКЗ измеряемого параметра

Измерение вибрации электродвигателей, как правило, проводится в режиме холостого хода (если дополнительно не оговорено в технических условиях электродвигателя) при частоте:

  • номинальной частоте вращения – для однорежимных электродвигателей;
  • частоте вращения с наибольшей вибрацией – для многоскоростных электродвигателей;
  • номинальной и максимальной частоте вращения – для электродвигателей с регулируемой частотой вращения.

Измерение вибрации электродвигателей быстро и легко проводится с помощью виброанализатора CSI 2140 и программного обеспечения MotorView Gold (Silver). Более бюджетным вариантом являются переносные виброметры «БАЛТЕХ» – виброручки BALTECH VP-3405-2 или вибротестер BALTECH VP-3410, а с помощью виброметра-балансировщика «ПРОТОН-Баланс-II» или взрывозащищенного BALTECH VP-3470-Ex можно еще провести и балансировку вала электродвигателя в собственных опорах. Все виброметры «БАЛТЕХ» соответствуют требованиям ГОСТ ISO 10816-1-97 и рекомендуются к использованию специалистам, прошедшим обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика электродвигателей» в Учебном центре «БАЛТЕХ».

Приборы для измерения вибрации

Приборы для измерения вибрации делятся на несколько типов: виброметр, виброграф и виброанализатор. Виброметр, простейший прибор, определяет только один параметр (СКЗ виброскорости). Виброграф, пишущий прибор, регистрирующий амплитуду колебаний. Эти два прибора помогут выявить только превышения норм.

vibraciy-electrodvigateley-1-500x375.jpg

Выявить причины (на основании замеряемых параметров) нарушений вибрационных характеристик сможет лишь виброанализатор. Существую одноканальные и многоканальные виброанализаторы, эти приборы позволяют загрузить в них программу измеряемых параметров с компьютера, что после замеров позволит произвести анализ, сделать расчёт и выявить источник вибраций. При использовании виброанализатора, на электродвигатель навешиваются датчики вибрации. Таким образом можно точно установить причину неисправности и меры её устранения.

Особенности использования

К отличительным особенностям можно отнести:

  • Принцип установки. Датчики вибрации могут быть установлены стационарно или временно.
  • Сфера использования. Высокие показатели надежности и прочности позволяют применять данные прибор в различных сферах, в том числе в условиях пожаро- и взрывоопасности.
  • Технические характеристики. Простая конструкция, понятный принцип работы, чувствительность, точность характеристик, возможность представления информации в цифровой форме.

Вибрационные характеристики

При замере вибрации измеряют её вертикальную и горизонтальную составляющие (или как ещё называют осевая и поперечная). Существует несколько понятий вибрационных характеристик, давайте разберемся какими они бывают и в чем измеряются:

  • Виброскорость (измеряется в миллиметрах на секунду, мм/с) – величина, характеризующая перемещение точки измерения вдоль оси электродвигателя.
  • Виброускорение (измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с 2 ) – прямая зависимость вибрации от силы её вызвавшей. Виброперемещение (измеряется в микрометрах, мкм) – величина амплитуды, показывающая расстояние между крайними точками при вибрации.

При замерах вибрационных характеристик, как правило, замеряют виброскорость, так как она наиболее точно описывает характер проблемы. При этом измеряют не наибольшее значение виброскорости, а её среднеквадратичное значение (СКЗ). По причине того, что все стрелочные приборы по принципу действия (которые использовались ранее) являются интегрирующими. Допустимые нормы вибрации электродвигателей приведены в Правилах эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и в ГОСТ ИСО 10816.

Так как существует множество разнообразных электрических машин ГОСТ Р 56646-2015 поможет разобраться, какой именно стандарт из группы ГОСТ ИСО 10816 применим к конкретному электродвигателю. Например, для компрессоров, двигателей с насосом и других применений электропривода могут быть различные нормы и требования по проведению замеров.

В этих документах приведены основные требования, нормы, рекомендации, классы вибрационного состояния и прочее.

Встроенные системы

Принципиальная схема встроенной системы вибрационного контроля включает: датчики, соединительные устройства, персональный компьютер, совместно с программным обеспечением выполняющий функции управления переключением датчиков, сбора и анализа информации (рисунок 93).

Рисунок 93 – Принципиальная схема встроенной системы вибрационного контроля

Рисунок 93 – Принципиальная схема встроенной системы вибрационного контроля

Конфигурация измерительных блоков включает: датчики, измерительные или измерительно-сигнализирующие блоки и средства коммутации. Дополнительно измерительные блоки могут иметь контрольные выходы для подключения переносных приборов. Измерительные блоки являются независимыми друг от друга устройствами. Каждый блок индивидуально программируется. Измерительно-сигнализирующие блоки осуществляют сравнение измеренных значений с запрограммированными.

Программное обеспечение, используемое системой, сохраняет, визуализирует и оценивает результаты измерений. Осуществляет связь с переносными приборами-сборщиками информации. Управляет стационарной системой мониторинга, позволяет организовать базы данных по оборудованию, по времени измерений, работ по смазке, работ по ремонту и техническому обслуживанию. Обеспечивает графическое представление информации о состоянии оборудования.

Цепные передачи

Цепная передача состоит из двух цепных колес (звездочек), укрепленных на параллельных валах и соединенных между собой цепью. Приводные цепи по

Рис. 6. Приводные пластинчатые цепи: а — роликовые; б — зубчатые

конструкции бывают пластинчатыми роликовыми (рис. 6а), пластинчатыми зубчатыми (рис. 6б) и др. Цепи подбирают по окружному усилию.

Цепные передачи имеют ряд преимуществ:

· возможность обеспечения значительных передаточных чисел;

· возможность передачи мощности между валами, расположенными друг от друга на расстоянии до 8 м;

· меньшая нагрузка на валы по сравнению с ременной передачей;

· простота укорачивания цепи при ее вытяжке;

· возможность создания быстроходных приводов (рекомендуемая v = 12—15 м/с);

· возможность передачи мощности нескольким валам одним цепным контуром;

· распределение усилий на большее число зубьев, чем в зубчатой передаче;

· достаточно высокий коэффициент полезного действия (0,96—0,98) и др. Разрывное усилие в цепи, Н,

где:

P — расчетная мощность, кВт;

v — окружная скорость, м/с.

Предельная частота вращения (об/мин) меньшей звездочки применительно

к соответствующим втулочно-роликовым цепям

где:

d — диаметр ролика, мм;

Cв— расстояние между внутренними пластинами цепи, мм;

q — масса 1 м цепи, кг;

t — шаг цепи, мм;

Z — число зубьев меньшей звездочки.

В соответствии с nмаксмаксимально допустимая окружная скорость (м/с)

меньшей звездочки для втулочно-роликовой цепи

Шаг втулочно-роликовой цепи (мм)

Минимальное число зубцов для звездочек втулочно-роликовой цепи можно рекомендовать Zмин = 7. Однако это число зубцов можно использовать только для маломощных и тихоходных передач. Для подавляющего большинства передач число зубцов звездочек надо принимать не меньше, чем приведено далее.

Шаг цепи t, мм

19,52

12,7

15,87

19,05

25,4

31,7

38,1

41,27

44,4

50,8

Число зубцов Z

11

11

13

13

15

15

17

17

19

19

Число зубцов звездочек для втулочно-роликовых цепей удобно выбирать в зависимости от передаточного числа i:

Передаточное число i

1—2

2—3

3—4

4—5

5—6

Число зубцов Z

31—27

27—25

25—23

23—21

21—17

Необходимым условием правильной работы электродвигателя и машины, соединенных клиноременной и цепной передачей, является соблюдение параллельности их валов, а также совпадение средних линий ручьев шкивов и звездочек, так как иначе ремни и цепи будут быстро изнашиваться. Выверку ведут с помощью стальной линейки. Линейку прикладывают к торцам шкивов или звездочек и подгоняют электродвигатель или механизм с таким расчетом, чтобы она касалась обоих шкивов или звездочек в четырех точках (рис. 7). Когда нет выверочной линейки достаточной длины, можно выверять валы при помощи тонкого шнура, натягиваемого от одного шкива или звездочки к другому (рис. 8). Если шкивы лежат на одной прямой, то натянутый шнур должен коснуться одновременно обоих шкивов в точках 1, 2, 3 и 4.

Рис. 7. Выверка валов при клиноременной передаче

Рис. 8. Выверка валов при клиноременной передаче с помощью шнура

Видео по теме

Хорошая реклама

Подготовка специалистов по центровке валов в процессе эксплуатации

Минимальный срок подготовки – 18 часов, 3 уровня подготовки с практическим освоением  методов и средств центровки валов, дополняемым освоением средств балансировки роторов, а также методов обнаружения динамической расцентровки валов и выявления причин автоколебаний ротора в подшипниках скольжения.

  • начальный, с изучением средств лазерной центровки валов и особенностей обнаружения динамической расцентровки роторов по вибрации агрегата и току приводного электродвигателя,
  • расширенный с совместным освоением средств и программ центровки валов и простейшей балансировки роторов, а также методов поиска и устранения причин возникновения автоколебаний ротора,
  • полный, с дополнительным изучением особенностей балансировки на нестабильных частотах вращения ротора, экспертной диагностики и путей устранения причин ограничений на балансировку и центровку роторов.

Индивидуальные консультации по методам, приборам и программам центровки валов, балансировки связанных муфтами роторов, экспертной диагностики причин возникающих ограничений на достигаемую эффективность центровки и балансировки.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...