Обзор методов определения форм и частот колебаний узлов и деталей

Категория реферата: Рефераты по математике
Теги реферата: сочинения по русскому языку, реферат условия
Добавил(а) на сайт: Vikashev.

Достаточно часто в вибрационных каналах аварийной защиты машин с подшипниками скольжения используются проксиметры (измерительные преобразователи относительного перемещения вала), которые параллельно с защитой обеспечивают решение задач вибрационного мониторинга на основе анализа орбит движения вала в подшипнике.

При отсутствии подшипников скольжения в каналах аварийной защиты, как правило, используются пьезоакселерометры, присем одновременно с фильрацией сигнала вибрации выполняется и его интегрирование с целью измерения нормируемого параметра вибрации, а именно, среднеквадратичного значения виброскорости или вибросмещения.

Сигнал вибрации как с измерительных преобразователей аварийной зациты, так и с дополнительных преобразователей, может одновременно использоваться для решения задач вибрационного мониторинга. Для этого он параллельно анализируется техническими средствами систем мониторинга и, если это неоходимо, средствами диагностики.

Системы вибрационного мониторинга ответственных машин и оборудования в соответствии с рекоментациями действующих стандартов по мониторингу используют, в основном, спектральные методы анализа низкочастотной вибрации. В некоторых системах используются также методы анализа формы низкочастотных колебаний (орбиты движения вала в подшипниках скольжения) или синхронного частотного и спектрального анализа вибрации в режимах пуска и выбега машины.

Поскольку многие из спектральных составляющих низкочастотной вибрации машин растут при появлении некоторых дефектов задолго до возникновения аварийной ситуации, по данным вибрационного мониторинга иногда удается обнаружить предаварийное состояние машины, а в некоторых случаях при построении трендов изменения ее вибрационного состояния во времени прогнозировать время наступления аварийной ситуации.

В рамках вибрационной диагностики машин и оборудования могут решаться две разные задачи. Первая - идентификация причин изменения вибрационного состояния, обнаруженного средствами мониторинга. Для ее решения обычно не требуется дополнительных средств измерения и анализа вибрации. Другая задача - контроль и прогноз технического состояния объекта контроля, которые невозможны без обнаружения всех основных видов дефектов на ранней стадии развития. Поскольку средствами измерения и анализа вибрации, используемыми для мониторинга, можно обнаружить лишь некоторые из развитых дефектов, вопросами контроля и прогноза технического состояния машин и оборудования занимается специальный раздел превентивной вибрационной диагностики.

Задачей такой диагностики являются обнаружение и идентификация всех основных видов дефектов на стадии зарождения, наблюдение за их развитием и прогноз на этой основе технического состояния объектов контроля. По сигналу вибрации абсолютное большинство дефектов на стадии зарождения обнаруживается лишь в машинах роторного типа, без узлов возвратно-поступательного вида. Зарождающийся дефект из-за малой величины колебательных сил модет возбуждать заметную вибрацию преимущественно на высоких частотах и только в зоне, ближайшей к месту возникновения дефекта. Поэтому методы анализа низкочастотной вибрации, используемые в задачах вибрационного мониторинга, не обеспечивают обнаружения большинства возможных дефектов на стадии зарождения.

В задачах превентивной диагностики приходится использовать всю гамму видов анализа высокочастотной вибрации, измеряемой не в стандартных точках контроля, а как можно ближе к точкам возникновения высокочастотных колебательных сил и местам их передачи на неподвижные узлы диагностируемых машин.

Наибольшее распространение в превентивной диагностике получили методы анализа формы высокочастотной вибрации, возбуждаемой ударными импульсами в подшипниках, и методы спектрального анализа огибающей высокочастотной вибрации, возбуждаемой силами трения не только в подшипниках, но и в других узлах, например рабочих колесах насосов, турбин и других типов машин. Естественно, что одновременно с высокочастотной вибрацией измеряется и анализируется вибрация машин на средних и низких частотах. Для ее исследования также используются практически все виды анализа сигналов вибрации, возбуждаемой в типовых режимах работы машин. Анализ вибрации на средних и низких частотах позволяет более точно контролировать развитие обнаруженных по высокочастотной вибрации дефектов после того, как они начнут реально влиять на состояние объекта контроля.

Планирование сроков и объемов работ как по обслуживанию, так и по ремонту машин и оборудования, требует полного знания их технического состояния. Методы превентивной диагностики, использующие для обнаружения каждого из зарождающихся дефектов свои алгоритмы анализа диагностических сигналов, лежат в основе такого планирования. Однако кроме обнаружения дефекта необходимо еще оценить его величину и степень опасности, для чего требуется определить пороговые значения для каждого из диагностических параметров. Эта задача решается с помощью статистического анализа результатов независимых диагностических измерений либо по группе одинаковых объектов контроля, либо по данным ретроспективных измерений одного (диагностируемого) объекта контроля.

Самостоятельной по используемым методам и алгоритмам анализа вибрации является задача выполнения работ по техническому обслуживанию машин и оборудования. Основными операциями обслуживания вращающегося оборудования можно считать его центровку, балансировку и замену смазки в подшипниках. Кроме этого в объем работ по обслуживанию может входить и замена дефектных узлов, например подшипников. Наиболее полно существующие методы анализа вибрации используются на этапе диагностики машины перед планированием работ по обслуживанию. Однако анализ вибрации проводится и на этапе балансировки оборудования, и при контроле качества выполнения всех видов работ по обслуживанию.

Так, на этапе балансировки машин используются методы синхронного частотного анализа для измерения во всех точках контроля амплитуд и фаз колебаний машины на частоте вращения ее вращения, а при контроле результатов балансировки применяются простейшие методы измерения уровня вибрации, регламентируемые существующими стандартами.

Качество центровки роторов проверяется с применением методов взаимного спектрального анализа вибрации, позволяющего измерять формы колебаний линии вала на частоте вращения ротора и кратных ей гармониках с последующией оценкой остаточной статической и особенно динамической расцентровки. Качество смазки в подшипниках после ее замены оценивается с помощью методов анализа формы преимущественно высокочастотной вибрации вала в подшипниках скольжения

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки