Назначение и возможности систем вибрационного мониторинга и диагностики роторного оборудования
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
(снизу-вверх) спектр получены после появления локальных дефектов внутреннего кольца подшипника. Заметны значительные изменения спектра виброскорости: появились высокочастотные составляющие на гармониках частоты возбуждения (и боковых частотах) внутреннего кольца, существенно повысился уровень шумов.
Верхние форма и спектр сигнала измерены перед выводом агрегата в ремонт. Кривая вибрации имеет непериодический, случайный вид, амплитуда отдельных импульсов достигает 9,5 q. Отчетливо наблюдаются периодические ударные импульсы, возникающие при перекатывании шариков по сильно развитому локальному дефекту внутреннего кольца с периодом 3,8 мс. Большое значение амплитуды и коэффициента пика 4,2 говорят о значительном развитии дефекта.
В спектре виброскорости подшипника наиболее отчетливо проявляется (из подшипниковых" частот) составляющая на частоте возбуждения внутреннего кольца с частотой fi = 5,33fr(приблизительно 263 Гц) и ее 4 -я, 6 -я, 7 -я и 8 -я гармоники, помеченные стрелками. При этом величина вибрации на частоте возбуждения сопоставима по величине с вибрацией на ее гармониках. Вокруг составляющей с частотой fi и ее гармоник наблюдаются боковые частотные составляющие mfinfr. Их достаточно большие (по отношению к fi) величины и количество говорят о значительной степени развития дефектов внутреннего кольца. Вибрация на частоте fo = 7,67fr (приблизительно 380 Гц) практически не наблюдается, поэтому можно предположить, что дефекты внешнего кольца менее развиты. Характерно, что уровень шумов по мере развития дефектов возрастает и в верхнем спектре наибольший. За счет появления высокочастотной вибрации (если сравнивать нижний и верхний спектры) СКЗ виброскорости возросло более чем в полтора раза, хотя вибрация на преобладающей частоте (частоте вращения ротора) практически не изменилась.
Рис. 2.40. Форма и спектры сигналов вибрации подшипника в процессе развития дефекта внутреннего кольца (frol=2.64fr, fi = 5,33fr, fcq = 0.41fr, fo=7,67fr, fr = 49,41Гц (SKF 1700)).
Этот пример показывает, что для повышения достоверности контроля состояния подшипников качения необходимо стараться расширять по мере возможностей частотный диапазон измерений вибрации и анализировать характер вибрации в высокочастотной области спектра. На рис. 2.41. приведены форма сигнала виброскорости и спектр сигнала виброускорения подшипника, имеющего кроме износа, раковин и трещины внутреннего кольца износ остальных деталей, особенно внешнего кольца и шариков. Спектр вибрации подшипника включает составляющие на всех основных частотах возбуждения при работе подшипников, свидетельствующие о наличии дефектов всех деталей подшипника. Составляющая спектра на частоте fi = 29,5fr (приблизительно 731 Гц) является преобладающей, но имеется весьма значительная вибрация на частоте l/3fo (приблизительно 222 Гц). Поскольку вибросигнал (при сходном развитии дефектов колец) при возбуждении колебаний внутреннего кольца всегда проходит путь до точки измерений больший, чем от внешнего, и, следовательно, затухает сильнее, можно утверждать, что дефект внутреннего кольца развит сильнее. На фрагменте спектра помечены: горизонтальной стрелкой боковая частотная составляющая fi + fr, вертикальной стрелкой боковая частотная составляющая fi + (fr - fcq ). Большие значения вибрации на этих частотах, присутствие в спектре частоты возбуждения сепаратора и высокий уровень шумов также говорят о предельном состоянии подшипника. Кривая виброскорости имеет непериодический, "случайный" характер, амплитуда отдельных импульсов достигает 8 q, а значение коэффициента пика - 3,1.
Рис. 2.41. Форма и спектр(с фрагментом) сигнала вибрации подшипника с дефектом внутреннего кольца (frol = 9,65fr, fi = 29,5fr, fcq= 0,475fr, fo=26,9fr, fг=24,75Гц).
На рис. 2.42. показаны форма и спектр сигнала вибрации подшипника, имевшего нарушение смазки. В приведенном примере произошло старение смазки, выразившееся в практически полном отсутствии нормальной смазки в подшипнике: ее коксовании и появлении твердых частиц. В течение некоторого времени обслуживающий персонал наблюдал рост температуры подшипника, которая к моменту измерения приведенных формы и спектра сигнала вибрации достигла предельно допустимого значения, а также роста общего уровня вибрации.
В спектре вибрации в диапазоне 1000...2000 Гц наблюдается несколько частотных составляющих следующих с интервалом 122,8 Гц. Ни одна из группы этих частотных составляющих не кратна частоте вращения ротора и частотам дефектов подшипника качения (frol, fi ,fcq , fo). Кривая вибрации имеет непериодический, "случайный" вид, амплитуда отдельных импульсов достигает 8,2д. Большие значения амплитуды вибрации и коэффициента пика 4,6 говорят об опасности дефекта.
Рис. 2.42. Форма и спектр (с фрагментом) сигнала вибрации подшипника с нарушением смазки (frol= 2.38fr, f = 8,34fr, fcq = 0,4fr, fo = 5,63fr, fr = 49,61Гц).
Непосредственно после измерений агрегат был кратковременно остановлен и проведена замена смазки подшипника. После пуска агрегата температура нормализовалась и высокочастотная вибрация полностью исчезла. Следует отметить, что подобные спектры вибрации подшипника при нарушениях смазки встречаются не всегда.
Одним из наиболее достоверных и удобных методов определения вида дефектов и оценки состояния подшипников качения является метод спектрального анализа огибающей высокочастотных составляющих сигнала вибрации, создаваемой ударными импульсами. Наиболее существенным недостатком этого метода можно счит