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:
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.
Измерение вибрации подшипников электродвигателей проводится в контрольных точках, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, расположенных как можно ближе к оси вращения ротора (см.рис.2)
Рис. 2 Измерение составляющих вибрации.
Рис.3 Рекомендуемое расположение датчиков на одном или обоих краях электродвигателя
Рис.4 Рекомендуемое расположение датчиков, когда расположение датчиков по рис.3 невозможно без разборки электродвигателя.
Рис.5 Расположение датчиков для подшипников скольжения
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/с2) 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:
Измерение вибрации электродвигателей, как правило, проводится в режиме холостого хода (если дополнительно не оговорено в технических условиях электродвигателя) при частоте:
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».
vibrometer-vp.ru
| Типи зделия | Мощ-ность потр., кВт | Синхр. частота, мин -1 | ||||||
| ВИБРАТОРЫ ГЛУБИННЫЕ С ГИБКИМ ВАЛОМ | ||||||||
| ИВ-75 (Æ 28мм) | 1 | 19800 | ||||||
| ИВ-113 (Æ 38мм) | 1 | 19800 | ||||||
| ИВ-117А (Æ 51мм) | 1 | 17100 | ||||||
| ИВ-116А (Æ 76мм) | 1,4 | 12600 | ||||||
| ИВ-116А-1,6 (Æ 76мм) | 1,6 | 12600 | ||||||
| ЭПК-1300 (Æ 28мм) | 1 | 19800 | ||||||
| ЭПК-1300 (Æ 38мм) | 1 | 19800 | ||||||
| ЭПК-1300 (Æ 51мм) | 1 | 17100 | ||||||
| ЭПК-1300 (Æ 76мм) | 1,3 | 12600 | ||||||
| ЭПК-600 (Æ 28мм) | 0,6 | 22000 | ||||||
| ВИБРАТОРЫ ГЛУБИННЫЕ ПОРТАТИВНЫЕ | ||||||||
| ИВ-115 (Æ 28мм) | 0,75 | 19800 | ||||||
| ИВ-35-1 (Æ 35мм) | 0,72 | 13000 | ||||||
| ИВ-120 (Æ 38мм) | 0,75 | 19800 | ||||||
| ИВ-121 (Æ 51мм) | 0,75 | 17100 | ||||||
| ВИБРАТОРЫ ГЛУБИННЫЕ СО ВСТРОЕННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ | ||||||||
| ИВ-78 (Æ50мм) | 0,38 | 12000 | ||||||
| ИВ-102А (Æ75мм) | 1 | 12000 | ||||||
| ИВ-103 (Æ114мм) | 1,1 | 6000 | ||||||
| ИВАР-38 (5м.) (Æ38мм) | 0,3 | 12000 | ||||||
| ИВАР-50 (5м.) (Æ50мм) | 0,38 | 12000 | ||||||
| ИВАР-75 (5м.) (Æ75мм) | 1 | 12000 | ||||||
| ИВАИ-38 со встроенным преобразователем частоты (рукав 5м, кабель 10м.) | ||||||||
| ИВАИ-50 со встроенным преобразователем частоты (рукав 5м, кабель 10м.) | ||||||||
| ИВАИ -75 со встроенным преобразователем частоты (рукав 5м, кабель 10м.) | ||||||||
| ВИБРАТОРЫ ГЛУБИННЫЕ НАВЕСНЫЕ для технологического оборудования | ||||||||
| ИВ-95А (Æ75мм) | 1,1 | |||||||
| ИВ-114А (Æ133мм) | 2,1 | 8460 | ||||||
| КОМПЛЕКТУЮЩИЕ К ГЛУБИННЫМ ВИБРАТОРАМ С ГИБКИМ ВАЛОМ | ||||||||
| Привод бензиновый БП-5,5 | 4 | 3600 об. /мин | бензин | |||||
| Электродвигатель ЭПК-1300 | 1,3 | 3000 об. /мин | 220В (1 фазн) | |||||
| Электродвигатель ИВ-117А | 1,40 (1,00) | 3000 об. /мин | 42 В / 50Гц | |||||
| (116А, 113, 75)(А) | ||||||||
| Электродвигатель ИВ-117А | 1,40 (1,00) | 3000 об. /мин | 42 В / 50Гц | |||||
| (116А, 113, 75) (М) | ||||||||
| Электродвигатель ИВ-116A-1,6 (А) | 1,6 | 3000 об. /мин | 42 В / 50Гц | |||||
| Электродвигатель ИВ-116A-1,6 (М) | 1,6 | 3000 об. /мин | 42 В / 50Гц | |||||
| Гибкий вал ЭВ-260 (Æ 51, Æ76) длина 3 м / 4 м / 4,5 м / 6 м / 9 м | ||||||||
| Гибкий вал ЭВ-260.02 (Æ 38) длина 3 м / 4 м / 4,5 м / 6 м / 9 м | ||||||||
| Гибкий вал ИВ-75.03 (Æ 28) длина 3 м / 4,5 м / 6 м / 9 м | ||||||||
| Гибкий вал ЭВ-260, ЭВ-260.02, ИВ-75.03 с защитной спиралью длина 3 м / 4,5 м / 6 м / 9м | ||||||||
| Вибронаконечник ИВ-75 (Æ 28 мм) | ||||||||
| Вибронаконечник ИВ-113 (Æ 38 мм) | ||||||||
| Вибронаконечник ИВ-116А (Æ 76 мм) | ||||||||
| Вибронаконечник ИВ-117А (Æ 51 мм) | ||||||||
| ВАЛ ГИБКИЙ САНТЕХНИЧЕСКИЙ | ||||||||
| Наименование | Ø, мм | Вес, кг/п.м | ||||||
| ВГС-6/ ВГС-8/ ВГС-10/ ВГС-12/ ВГС-14/ ВГС-16 | 6/8/10/12/14/16 | 0,19/0,33/0,49/0,70/0,95/1,24 | ||||||
vibrogroup.ru
вибра́ции дви́гателя (от лат. vibratio колебание) механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов (роторные вибрации), которые вызываются передающимися на корпуса переменными силами от вращающихся неуравновешенных масс роторов. Источниками вибраций с различными частотами могут быть также аэродинамическая неуравновешенность роторов, пульсации давления в газовоздушном тракте и в топливной системе, зубчатые передачи, подшипники и пр. Повышенные вибрации корпусов могут приводить к появлению усталостных разрушений самих корпусов или крепящихся к ним трубопроводов и агрегатов, вибрации роторов к разрушению подшипников, нарушению работы лабиринтных уплотнений и пр.
В. д. существенно зависят от частоты вращения роторов, достигая наибольших значений на режимах, где частоты вращения какого-либо ротора совпадают с одной из собственных частот колебаний связанной динамической системы ротор корпус двигателя. Такие частоты вращения называют критическими. Для уменьшения вибрации проводят частотную отстройку двигателя от резонансов на наиболее напряженных режимах путём изменения массовых и жёсткостных характеристик системы или введения упругих опор, а также увеличивают рассеяние энергии введением гидравлических или механических демпфирующих элементов в опоры.
Измерение вибрации (вибрографирование) проводится на всех двигателях как при стендовых испытаниях, так и в эксплуатации, что позволяет при серийном производстве выявлять отступления в технологии изготовления и сборки двигателя, а в эксплуатации обнаруживать на ранней стадии появление некоторых дефектов или выдавать своевременный сигнал о начале разрушения (вибродиагностика).
Литература:Вибрации в технике, Справочник, т. 3, М., 1980;Карасев В. А., Максимов В. П., Сидоренко М. К., Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей, М., 1978;Динамика авиационных газотурбинных двигателей, М., 1981.
Б. Ф. Шорр.
Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.
Вибрации двигателя — (от латинского vibratio колебание) механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов (роторные… … Энциклопедия техники
вибрации двигателя — (от лат. vibratio колебание) механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов… … Энциклопедия «Авиация»
ГОСТ 26382-84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации — Терминология ГОСТ 26382 84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации оригинал документа: 5 Амплитуда вибрации По ГОСТ 24346 80 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вибрационная характеристика двигателя — 4 Вибрационная характеристика двигателя Зависимость амплитуды величин вибрации двигателя от частоты источника возбуждения с учетом режима работы двигателя Источник: ГОСТ 26382 84: Двигат … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Балансировка двигателя — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Балансировка. Балансировка двигателя операция,… … Википедия
ГОСТ 31349-2007: Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Измерение вибрации и оценка вибрационного состояния — Терминология ГОСТ 31349 2007: Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Измерение вибрации и оценка вибрационного состояния оригинал документа: 3.1 вибрационное состояние: Значение или… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Неустановившийся режим двигателя — 8 Неустановившийся режим двигателя То же Источник: ГОСТ 26382 84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Установившийся режим двигателя — 7 Установившийся режим двигателя По ГОСТ 23851 79 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вибрационная характеристика — 6. Вибрационная характеристика Количественный показатель вибрационной активности машины, устанавливаемый и контролируемый для оценки ее технических свойств с позиции обеспечения вибрационной безопасности труда Источник: ГОСТ 12.1.012 90: Система… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РАКЕТА — летательный аппарат, движущийся вследствие отбрасывания высокоскоростных горячих газов, создаваемых реактивным (ракетным) двигателем. В большинстве случаев энергия для движения ракеты получается при сгорании двух или более химических компонентов… … Энциклопедия Кольера
avia.academic.ru
Вибрация электродвигателя
Рейтинг: 3.7 (73.33%) - Оценок: 3Санитарные нормы являются обязательными для всех организаций и юридических лиц на территории Российской Федерации, независимо от форм собственности, подчинения и принадлежности и физических лиц, независимо от гражданства.
Измерение и гигиеническая оценка вибрации, а также профилактические мероприятия должны проводиться в соответствии с руководством 2.2.4/2.1.8-96 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды»
Величина вибрации измеряется на всех подшипниках электродвигателей в горизонтально — поперечном (перпендикулярно оси вала), горизонтально-осевом и вертикальном направлениях.
Измерение в двух первых направлениях производится на уровне оси вала, а в вертикальном – в наивысшей точке подшипника.
Вибрация электродвигателей измеряется виброметрами.
Повышенная вибрация может быть вызвана электромагнитными или механическими или иными причинами.
Электромагнитные причины возникновения вибрации электродвигателей:
Механические причины вибрации электродвигателей:
Технические характеристики виброметров
Виброметр — К1
Малогабаритный виброметр марки «К1» предназначен для проведения измерения вибрации в размерности виброскорости (мм/с) в стандартном диапазоне частот от 10 до 1000 Гц. Благодаря наличию всего одной кнопки управления, прибор может быть использован даже неквалифицированным персоналом.
Преимуществами применения прибора «Виброметра -К1» являются:
Vibro Vision — переносный виброметр
Малогабаритный виброметр марки «Vibro Vision» предназначен для контроля уровня вибрации и экспресс-диагностики дефектов вращающегося оборудования. Позволяет измерять общий уровень вибрации (СКЗ, пик, размах), оперативно диагностировать состояние подшипников качения.
Виброметр регистрирует сигналы в размерности виброускорения, виброскорости, виброперемещения при помощи встроенного или внешнего датчика. На фотографии показано измерение вибрации прибором при помощи встроенного вибродатчика. В таком режиме виброметр наиболее удобен для простых и оперативных измерений.
При использовании внешнего датчика, устанавливаемого на контролируемом оборудовании при помощи магнита или с использованием щупа, можно проводить более сложные измерения. На второй фотографии в место контроля вибрации на магните установлен внешний датчик вибрации, который подключен к прибору
Дополнительными функциями виброметра «Vibro Vision» являются определение состояния подшипников качения на основе расчета эксцесса виброускорения и простейший анализатор вибросигналов. Прибор позволяет оценивать форму вибросигнала (256 отсчетов) и анализировать спектр вибросигнала (100 линий). Это позволяет «на месте» диагностировать некоторые дефекты, например, небаланс, расцентровка. Эти функции позволяет диагностировать этим простым и дешевым прибором наиболее часто встречающиеся дефекты вращающегося оборудования.
Вся информация в виброметре показывается на графическом экране расширенного температурного диапазона, предусмотрена его подсветка. Пример изображения на экране в режиме регистрации виброускорения показан на рисунке.
Виброметр может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от минус 20 до плюс 50 градусов и относительной влажности воздуха до 98%, без конденсации влаги.
«Vibro Vision» питается от двух встроенных аккумуляторов размера АА, допускается работа от двух батарей аналогичного размера.
Как устранить вибрацию электродвигателя
Повышенная вибрация резко снижает надежность электродвигателя и прежде всего опасна для его подшипников.
Под воздействием толчковых, ударных нагрузок от вибрирующего ротора в подшипниках скольжения может нарушиться масляная пленка и наступить подплавление баббита. В некоторых случаях в баббите появляются трещины и сколы. В подшипниках качения быстро развиваются усталостные явления металла, появляются трещины, выбоины на рабочих поверхностях качения, разрываются сепараторы.
От воздействия вибрации может также наступить изгиб или излом вала, бочка ротора — оторваться от вала, появиться трещина в станине статора или в торцовой крышке, повредиться опорная рама и фундамент. Повышается и ускоряется износ изоляции обмоток электродвигателя.
Вибрация электродвигателя, превышающая норму, должна быть устранена. Но для этого нужно знать ее причину. Причинами вибрации, которые условно разделяются на две группы, могут быть следующие.
Первая группа
Эта группа причин вибрации электродвигателя должна устраняться персоналом, ремонтирующим приводимый механизм, за исключением, пожалуй, устранения дефекта в сварке рамы под электродвигателем, если она одновременно не является рамой механизма.
Вторая группа
Эта группа причин устраняется персоналом, ремонтирующим электродвигатели.
На практике вибрация иногда вызывается не одной, а несколькими причинами.
При обнаружении повышенной вибрации подшипников электродвигателя желательно замерить ее виброметром или вибрографом, чтобы знать истинную величину.
Не отключая двигателя, следует проверить, не являются ли причиной вибрации слабое закрепление двигателя, нарушение сварки элементов фундаментной рамы или разрушение бетона фундамента. Для этого на ощупь определяют и сравнивают вибрацию лап электродвигателя или стульев его подшипников, болтов, крепящих электродвигатель, и рамы вблизи лап.При недостаточной затяжке болта вибрирует только лапа двигателя, а болт не вибрирует или вибрирует незначительно.
Лучше всего разницу в вибрации можно заметить, приложив палец на стык двух сопрягаемых деталей, в данном случае на стык болта и лапы. При нарушении прочного сопряжения между ними вибрация вызывает перемещение одной детали относительно другой, и палец легко обнаружит это. Если вибрирует и болт, то указанным способом проверяется, нет ли разницы в вибрации на стыке между лапой и рамой, между верхней полкой и вертикальной частью рамы, между ребром жесткости и верхней и нижней полками, между нижней полкой рамы и фундаментами и т. д. Иногда нарушение прочного сопряжения между деталями обнаруживается также по появлению мелких пузырей, а при сильной вибрации — и мелких брызг масла в месте стыка.
При обнаружении дефекта в сопряжении между рамой и фундаментом, появляющегося чаще всего из-за разъедания бетона маслом, весь пропитанный бетон, в том числе и пока сохранивший прочность, должен быть удален и заменен свежим. На время схватывания бетона агрегат должен быть остановлен и выведен из резерва.
Если дефектов в фундаменте, раме, креплении электродвигателя и его торцовых крышек, креплении приводимого механизма не обнаружено, следует рассоединить муфту между электродвигателем и механизмом и запустить электродвигатель в работу на холостом ходу.
Если в момент пуска и на холостом ходу электродвигатель работает без вибрации, то причину вибрации следует искать в нарушении центровки, износе пальцев или самих полумуфт или появлении небаланса в приводимом механизме.
Если же электродвигатель вибрирует и на холостом ходу, то причина вибрации находится в самом электродвигателе. В этом случае следует проверить, не исчезает ли вибрация сразу же после отключения электродвигателя от сети. Исчезновение вибрации сразу же после отключения от сети указывает на наличие неравномерного зазора между ротором и статором. Для устранения вибрации, вызванной неравномерным зазором, следует принять меры к его выравниванию.
Сильная вибрация электродвигателя при пуске на холостом ходу указывает на неравномерный зазор или на обрыв стержня в обмотке ротора. Если зазор равномерен, то причина вибрации только в обрыве стержня ротора. Вибрация в этом случае устраняется путем ремонта обмотки ротора.
Если вибрация электродвигателя, отсоединенного от механизма, после отключения от сети пропадает не сразу, а снижается по мере снижения числа оборотов, то причина вибрации — в небалансе ротора из-за неуравновешенности полумуфты, изгиба или появления трещины на валу, смещения обмотки, отрыва бочки ротора от вала. В этом случае полезно снять полумуфту и электродвигатель запустить без нее.
Нормальная работа электродвигателя указывает на небаланс полумуфты. Такую полумуфту необходимо установить на оправку и проточить по всей наружной поверхности на токарном станке. Если же и после снятия полумуфты вибрация осталась, ротор должен быть вынут и проверен на отсутствие дефектов на валу и в креплении на нем роторной бочки. При отсутствии дефектов ротор должен быть подвергнут динамической балансировке на станке. Статическая балансировка ротора на ножах в данном случае не поможет, и поэтому производить ее не следует.
Повышенные зазоры в подшипниках скольжения сами по себе вибрацию не вызывают. Если нет других причин вибрации, то и при больших зазорах электродвигатель, особенно на холостом ходу, будет работать нормально. Но если появятся другие причины вибрации, то величина ее при больших зазорах будет значительно выше, чем при допустимых зазорах. Поэтому если электродвигатель вибрирует только под нагрузкой и определить причину вибрации не удается, то следует принять меры к уменьшению зазора в подшипниках путем их перезаливки.
Вибрация электродвигателя по причине дефектности подшипников качения обнаруживается легко. Дефектный подшипник сильно шумит, греется. Его необходимо заменить и только потом продолжить выяснение причины вибрации, если она осталась.
Дефектами соединительной муфты, вызывающими вибрацию, являются неуравновешенность полумуфт, несоосность отверстий в полумуфтах более чем на 1 мм, неодинаковость веса пальцев, неравномерный износ их или износ мягких шайб до такой степени, что пальцы касаются сталью отверстий в полу муфтах.
Все пальцы должны быть взвешены. Если есть разница в весе, то каждые два пальца, имеющие одинаковый вес, устанавливаются в противоположные отверстия полумуфт. Все сработавшиеся пальцы должны быть восстановлены заменой кожи или резины. Полумуфты, имеющие несоосность отверстий, должны быть заменены.
Измерение уровня вибрации производятся по следующим параметрам:
В соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий», измерение вибрации являются обязательными для всех организаций и предприятий, имеющих источники общей или локальной вибрации.
Измерение вибрации проводится 1 раз в год и включает в себя замеры уровней вибрации от различных источников. Многие люди заблуждаются, предполагая, что источником вибрации являются сложные технические устройства или какие-либо специализированные механизмы. Порой они просто не замечают окружающей действительности. Например, обычный автотранспорт может вызывать вибрации высокого частотного диапазона. Это же касается и привычных бытовых приборов. Вот некоторые распространенные источники вибрации:
Методы измерения вибрации.
Существует две группы методов измерения параметров вибрации: контактные, подразумевающие механическую связь датчика с исследуемым объектом, и бесконтактные, т.е. не связанные с объектом механической связью.
Контактные методы. Наиболее простыми являются методы измерения вибрации с помощью пьезоэлектрических датчиков. Они позволяют проводить измерения с высокой точностью в диапазоне низких частот и относительно больших амплитуд вибрации, но вследствии своей высокой инерционности, приводящей к искажению формы сигнала делает невозможным измерение вибрации высокой частоты и малой амплитуды. Кроме того, если масса исследуемого объекта, а следовательно и его инерционность не велика, то такой датчик может существенно влиять на характер вибрации, что вносит дополнительную ошибку в измерения. Эти недостатки позволяет устранить метод открытого резонатора. Суть метода заключается в измерении параметров СВЧ резонатора, изменяющихся вследствие вибрации исследуемого объекта.
Резонатор имеет два зеркала, причем одно из них фиксировано , а другое механически связано с исследуемым объектом. Регистрация перемещений при малых амплитудах вибрации производится амплитудным методом по изменению выходной мощности в случае проходной схемы включения резонатора или отраженной мощности, в случае применения оконечного включения. Этот метод измерения требует постоянства мощности, подводимой к резонатору и высокой стабильности частоты возбуждения.
В случае больших амплитуд вибрации регистрируется смещение резонансной частоты, что можно сделать с очень высокой точностью. Для повышения добротности и уменьшения дифракционных потерь используют сферические зеркала. Разрешающая способность данного метода 3 мкм. Метод обладает малой инерционностью по сравнению с описанным выше, но его применение рекоменуется, если масса зеркала принципиально меньше массы исследуемого объекта.
Однако механическая связь датчика с исследуемым объектом далеко не всегда допустима, поэтому последние годы основное внимание уделяется разработке бесконтактных методов измерения параметров вибрации. Кроме того, их общим достоинством является отсутствие воздействия на исследуемый объект и пренебрежительно малая инерционность.
ekoex.ru
Тесное взаимодействие с нашими заказчиками обеспечивает не только безукоризненное выполнение заказов и интенсивное обслуживание. Благодаря продуктивному общению с пользователями наших электровибраторов мы знаем об их потребностях едва ли не лучше, чем производители с Дальнего Востока, оперативнее реагируем на текущие подвижки на рынке и наряду с этим постоянно оптимизируем наш традиционный ассортимент продукции. Хотя инженеры компании Wьrges являются экспертами по двигателям с неуравновешенным ротором, они всегда внимательно слушают, когда заказчики делятся своим профессиональным опытом в определенных сферах применения.
Это позволяет внедрять вибрационный двигатель Würges в новые сферы деятельности. Погрузитесь вместе с нами в мир, в котором все находится в движении!
Уплотнение сыпучих материалов, разгрузочные устройства для бункеров (мелкозернистые материалы), вибрационные столы и стойки, опалубочные формы для бетонной промышленности, мешочные фильтры для разгрузочных устройств в бункерах (крупнозернистые материалы), выбивные решетки, вибротранспортеры, небольшие сита, шланговые фильтры для грохотных установок, вибротранспортеры (крупнозернистые материалы), длинные шланговые фильтры.
| 3000 | 15 | 0,3 |
| 1500 | 10 | 0,8 |
| 1000 | 8 | 1,4 |
| 750 | 6 | 2,0 |
(1) Рабочий момент вибрирующей конструкции с вибрационным двигателем равняется:
(2) а также:
(3) По формулам (1) и (2) рассчитывается амплитуда колебаний:
(4) Так как рабочий момент вибрационного двигателя указан в каталоге, расчет достаточно произвести по частоте вращения и центробежной силе. В целях безопасности следует проверить коэффициент ускорения. Он определяется конструктором и равен соотношению ускорения вибрирующего дебалансного двигателя и ускорению силы тяжести.
Не следует допускать превышения максимальных коэффициентов ускорения, соотнесенных с конкретными значениями синхронной частоты вращения. В противном случае возникает опасность поломки компоненты оборудования в результате воздействия вибрационных нагрузок.
| Центробежная сила вибрационного двигателя | F | * | Н |
| Рабочий момент вибрационного двигателя | MV | * | см кг |
| Вес вибрационного двигателя | mV | * | кг |
| Синхронная частота вращения вибрационного двигателя | n | * | об/мин |
| Амплитуда колебаний конструкции | s | - | см |
| Вес вибрирующей конструкции без вибрационного двигателя | m | - | кг |
| Рабочий момент вибрирующей конструкции с вибрационным двигателем | M | - | см кг |
| Коэффициент ускорения | bg | ||
| Ускорения силы тяжести | g | 9,81 | м/с |
* Данные значения указаны в соответствующих техпаспортах.
www.wuerges.de
Назначение — круглые и плоские пружины различных размеров, пружины клапанов двигателя автомобиля, пружины амортизаторов, рессоры, замковые шайбы, диски сцепления, эксцентрики, шпиндели, регулировочные прокладки и другие детали, работающие в условиях трения и под действием статически и вибрационных нагрузок. [c.335]
Пример XI.5. На конце балки из двух швеллеров № 12 (рис. XI. 14) находится двигатель весом С =4000 Н. создающий вибрационную нагрузку = нрн этом Е( =1 кН, 0 = 22 1/с, / = 2-304 = [c.304]Нестационарные вибрационные воздействия возбуждаются чаще всего переходными процессами, происходящими в источниках. Например, с-иловое воздействие на корпус двигателя с неуравновешенным ротором, возникающее при разгоне, может быть приближенно описано выражением [c.270]
Расчет на динамические нагрузки производят при проектировании частей конструкции, находящихся под воздействием ударной или вибрационной нагрузки, создаваемой станками, двигателями, молотами и другими механизмами. [c.54]
В ряде современных машин разрушение деталей может происходить в результате большой температурной и силовой напряженности, в которых они работают. Так, например, в реактивных двигателях самолетов детали, образующие горячий тракт,. — жаровые трубы, кожухи камер сгорания, форсажные камеры и др. — работают в условиях высоких температур, частых изменений теплонапряженности и действия вибрационных нагрузок, вызывающих переменные напряжения. На рис. 20, е показана трещина в стенке кожуха камеры сгорания реактивного двигателя, когда разрушению предшествовал прогар материала, газовая коррозия и абразивный износ стенок, а также накопление усталостных разрушений. Таким образом, разрушение материала, как проявление данного процесса старения, может являться следствием комплекса разнообразных необратимых процессов. [c.84]
Таким образом, особенностью развития усталостных трещин у наружной полки и у бобышки является наличие стабильного равномерного роста трещины без резких изменений в скорости и направлении. Зарождение и развитие усталости происходило при относительно низкой амплитуде колебаний в условиях вибрационного нагружения при нормальной работе двигателя, о чем свидетельствует формирование рельефа излома только [c.579]
При вибрационных обследованиях проводили измерение вибрации подшипниковых опор электродвигателей, редукторов, нагнетателей, элементов фундаментов и трубной обвязки нагнетателя выявление амплитудно-частотных характеристик при пусках и остановках агрегатов снятие спектральных характеристик редукторов, нагнетателей и подшипниковых опор динамическую балансировку роторов электродвигателей в собственных подшипниках выявление расцентровок электродвигатель—редуктор-нагнетатель и др. В результате выявлены как механические, так и электрические причины повышенной вибрации остаточная неуравновешенность ротора электродвигателя, о чем свидетельствуют многочисленные пуски двигателя без редуктора остаточная неуравновешенность колеса редуктора неуравновешенность, вызванная смещением текстолитовых клиньев и смещением пазовых латунных клиньев от чрезмерного нагрева нарушения жесткости подшипниковых опор из-за разрушения текстолитовых изоляционных шайб большие зазоры в подшипниках (0,45—0,6 мм), что приводило к срыву масляного клина (масляное биение) осевое давление ротора на вкладыш вследствие несовпадения магнитных осей ротора и статора в переходных процессах при работе агрегата под нагрузкой межвитковое замыкание в обмотке возбуждения. [c.28]
Установка в производственном помещении однотипного оборудования приводит к тому, что вследствие разброса скоростей вращения их двигателей возникают биения, которые приводят к возбуждению в спектре колебаний пола низкочастотных составляющих. Появление биений, особенно при измерении корректированного вибрационного параметра, приводит к тому, что вибрационный параметр меняется с течением времени, значительно превосходящего максимальное время усреднения виброметров 00031 и 00042 (Юс). Для того чтобы учесть влияние этого фактора, ГОСТ 12.1.043—84 установлена процедура, позволяющая по результатам измерения уровня вибрации за ограниченный промежуток времени оценить величину эквивалентного вибрационного параметра. Суть разработанной процедуры сводится к следующему. [c.52]
К настоящему времени разработаны различные методы направленного воздействия на шероховатость. К ним относятся, например, алмазное выглаживание и вибрационное обкатывание. При алмазном выглаживании микронеровности меняют свою форму и размеры, а при вибрационном обкатывании создается шероховатость принципиально новой формы. При использовании этих методов направленно может быть изменена маслоемкость поверхности, кардинально улучшены условия смазки деталей, уменьшен их износ, устранены случаи заедания и т. п. Об этом наглядно свидетельствует опыт вибро- обкатывания деталей цилиндропоршневой группы двигателей, калибров и других деталей, работающих в условиях граничной смазки. [c.10]
Особые условия режима работы подшипников устанавливают по согласованию с поставщиком. При ударных вибрационных нагрузках (как, например, коленчатые валы двигателей, дробильные машины ц т. п.) посадки для подшипников выбирают по нормам тяжелого режима работы, независима от расчетной долговечности. [c.101]
При работе двигателя имеет место произвольное перемещение внутренних колец шарикоподшипников относительно цапфы ротора под действием вибрационных усилий в условиях сухого трения. [c.139]
Основными задачами при исследовании вибрационного состояния двигателей являются снижение вибрации в источнике их возникновения, выявление возможности уменьшения передачи колебательной энергии через опорные связи, изучение основных закономерностей передачи этой энергии, уменьшение интенсивности звуковой вибрации с помощью демпфирующих покрытий, а также установки глушителей шума на впуске и выпуске. [c.184]
Аналитический расчет вибрационного состояния двигателя дает возможность оценить эффективность различных мероприятий по снижению виброактивности двигателей еще в процессе проектирования. [c.185]
Необходимо отметить, что некоторые экспериментальные исследования вибрации двигателей могут быть с успехом проведены путем электромоделирования вибрационных процессов. [c.186]
В настоящее время оценка вибрационного состояния двигателей производится по кинематическим параметрам вибрации на опорах. Однако знания кинематических параметров недостаточно при исследовании виброактивности двигателей, так как они не могут характеризовать взаимодействие двигателя с опорными конструкциями. [c.191]
Исследование вибрационного состояния двигателей показывает, что колебательная мощность, излучаемая и передаваемая двигателем, зависит от трех основных факторов конструкции двигателя, технологии изготовления и условий его эксплуатации. [c.193]
Следует иметь в виду, что современные быстроходные двигатели являются сложными по конструкции и поэтому в общем случае задача расчета и анализа вибрационного состояния двигателей включает как дискретные, так и распределенные массы (коленчатый вал, картер). [c.203]
Контроль динамического состояния турбомашины в процессе эксплуатации должен обнаружить наряду с известными новые источники повышенного вибрационного состояния двигателя. В этом случае возникнут новые резонансные колебания на таких оборотах, при которых они ранее не наблюдались. [c.225]
К о н о н е н к о В. О. Влияние характеристики двигателя на вибрационную напряженность машин. — Вестник машиностроения , 1959, № 1. [c.304]
Отметим, что вибрационное преобразование движения, по существу, происходит и при вибрационном поддержании вращения неуравновешенного ротора, подробно рассмотренном в 5.1. Соответствующие устройства, однако, следует отнести к вибрсшионным преобразователям двигателям) синхронного типа, поскольку частота вращения роторов в них связана целочисленными соотношениями с частотой вибрации о . Такая связь отсугстщгет во всех перечислоошх здесь устройствах, в связи с чем их следует отнести к вибрационным двигателям асинхронного типа. [c.254]
Конечно, во многих случаях вибрационные машины явля ются более сложными, чем показано в этом параграфе упругая сила подвески и демпфирующая сила — нелинейные, скорость вращения дебалансов не принимается постоянной, а учитывается характеристика двигателя, и подвеска часто обеспечивает движение массы не только прямолинейное, но и плоское или пространственное в некоторых случаях приходится учитывать присоединяемую к М массу обрабатываемого продукта. [c.303]
Е5 результате приведенный к диску вибрационный момент М(1) = ih "" (с крутильная жесткость участка вала между двигателем и диском) возбуждает крутильные колебания диска. [c.291]
Электроконтактные регуляторы применяются в двигателях малой мощности. На рис. 31.13 показан электроконтактный регулятор вибрационного действия. В момент включения двигателя ток проходит через замкнутые контакты 3 регу-лятора и подается в цепь питания двигателя. При увеличении частоты вращения сила инерции груза 2 преодолевает силы сопротивления пружин / и 4, отклоняет груз 2 и размыкает контакты 3. Частота вращения якоря уменьшается, вследствие чего контакты вновь замыкаются, и процесс повторяется. Непрерывное замыкание и размыкание контактов дают возможность авто.матически поддерживать угловую скорость Ыср, близкую к постоянной. Изменение задаваемой угловой скорости в этих регуляторах осуществляется подбором элементов электрической схемы. [c.400]
Определить, прн какой частоте р относительная амплитуда вибрационной составляющей силы, регистрируемой динамометром, будет такой же, кэе у силы тяги. Масса основания стенда М, масса салазок вместе с двигателем пг, изменением массы двигателя вс.т[едствие сгорания топлива пренебречь. [c.228]
Имеется большое чи J[o объектов, для которых целесообразным является испытание па вибрационную прочность. Типичными примерами для этого служат детали или узлы самолетов и других летательных аппаратов, транспортных средств па дорожном и рельсовом ходу, средств водного транспорта, различных двигателей и машин кроме того, цепи, соединительные части, котлы, резервуары, трубопроводы, а также стальные конструкции, в особенности мосты. [c.95]
Диагностика происходит от греческого слова diagnostikos — способность распознавать. Техническая диагностика силовых установок — это комплекс частных диагностик (вибрационной, разборной, параметрической и т. д.). Особое значение в этом комплексе имеет параметрическая диагностика двигателей по термогазодинамическим параметрам, так как только она оперирует основными технологическими величинами установки. Термогазодинамическая диагностика изучает вид, степень и быстроту деформации термогазодинамической модели установки или ее отдельных узлов и прогнозирует эту деформацию до ее предельных значений. [c.158]
Расчет на действие динамической нагрузки (динамический расчет) производят при проектироваши частей конструкций, находящихся под действием ударной или вибрационной нагрузки, создаваемой станками, двигателями, молотами и другими механизмами и вызывающей колебания сооружеютй. Многие части машин также находятся под действием динамической нагрузки. [c.507]
В алюминиевых лопатках направляющего аппарата ГТД, когда распространение трещин происходит под действием вибрационных нагрузок квазихрупко, предлагается использовать отверстия в качестве ловушек для трещин [73]. Целесообразность применения данного подхода обусловлена тем, что если трещина достигала критического размера в межремонтный период, то требовался досрочный съем двигателя. Под критическим состоянием в данном слз чае подразумевался сам факт выявления в эксплуатации усталостной трещины. На основе стендовых испытаний, обобщения опыта эксплуатации двигателей и тензометри-рования лопаток были выявлены наиболее напряженные и потенциально опасные зоны с точки зрения зарождения и роста усталостных трещин. Предложено, после обнаружения в межремонтный период на лопатке трещины выполнять в ней два отверстия в строго определенных напряженных зонах, к которым будет устремлено движение развивающейся трещины. После попадания в отверстия трещина будет остановлена или заторможена, а двигатель можно дальше эксплз атиро-вать с заторможенной трещиной. [c.445]
Из результатов фрактографического исследования диска IX ступени КВД двигателя F6-50 видно, что разрушение диска началось из-за исчерпания его долговечности по критериям МНЦУ, но развитие трещины под действием вибрационных нагрузок было локализовано в пределах зоны с размерами около 4,5 мм по оси диска и 2 мм по его радиусу. Далее развитие трещины определялось нагрузками, отвечающими области МЦУ. При этом разрушение материала в малоцикловой области вначале было смешанным вязким внутри-зеренным и хрупким межсубзеренным, а затем подавляющую роль стал играть хрупкий межсубзе-ренный механизм разрушения материала. Аналогичные особенности разрушения материала как в плане перехода ведущей роли в повреждении материала от высокочастотных вибрационных нагрузок к нагрузкам, отвечающим области МЦУ, так и в части реализуемых механизмов малоциклового разрушения материала наблюдались у дисков [c.531]
Следующая ситуация многоцикловой усталости относится к дискам малой толщины, составляющей менее 10 мм. В эту группу включают и зоны реборд двигателя, в которых были выявлены начальные трещины от вибрационных нагрузок лопаток, а также межпазовые выступы, которые могут испытывать вибронапряжения от колеблющихся лопаток. Возникновение вибрационных нагрузок в дисках приводит к резкому снижению их долговечности и живучести. Как показали представленные выше материалы исследований, длительность роста трещины в дисках при наличии вибраций может не превышать 100 ПЦН. В этом [c.533]
Развитие трещин в алюминиевых лопатках имело место на трех первых ступенях направляющего аппарата (НА) двигателей семейства Д-ЗОКУ (КП, КУ-154). Разрушения лопаток проявлялись неоднократно по различным причинам и, в частности, они были обусловлены высокой вибрацион- [c.573]
Максимальные вибрационные напряжения в лопатке компрессора действуют при ее колебаниях на резонансной частоте. При выходе лопатки из резонанса вибронапряженность лопатки резко уменьшается, что приводит к резкому уменьшению скорости роста трещины или ее полной остановке и образованию на изломе следа в виде мак-роусталостной линии. Поэтому отмеченные выше повторяющиеся элементы рельефа излома в виде гладкого участка и ступеньки (или темного и светлого участков) соответствуют прохождению колебаний лопатки через резонанс при увеличении и уменьшении оборотов двигателя в полетном цикле. Это подтверждается фактическими данными по напряженности лопатки VII ступени КВД двигателя НК-8-2у. [c.593]
В имевшем место ранее случае разрушения рабочей лопатки VIII ступени компрессора на двигателе НК-8-2у № А82У93202 (№ 23 в табл. 2.5) оценка длительности развития усталостной трещины в лопатке показала, что она составляла 52 ПЦН или примерно 104 ч. Существенно меньшая длительность развития трещины в рассмотренном выше слз ае объясняется тем, что концентратор напряжения в виде механического повреждения располагался на входной кромке пера лопатки значительно ближе к корневому сечению, чем в предыдущем случае. Из-за этого величина напряжений от вибраций лопатки по основному тону, которые определяют ее вибрационную прочность, была заметно выше в рассматриваемом сл ае. [c.597]
Формирование усталостных линий во всех исследованных лопатках имело подобный характер и было типичным для кратковременного нахождения лопаток в условиях действия резонансных напряжений (рис. 11.246). Подрастание трещины реализуется в этом случае при низкоамплитудном вибрационном нагружении, так что только элементы рельефа в виде псевдобороздок и строчечности можно наблюдать на всем протяжении роста трещины. Вместе с тем в рассматриваемом случае разрушения лопаток усталостные мезолинии имеют более четкий, выраженный характер, чем на это указано выше для лопатки двигателя Д-ЗОКУ самолета Ту-154. Они имеют характер уступов или [c.610]
Важность исследования импульсных напряжений в конструкциях из композиционных материалов может быть проиллюстрирована на примере лопатки компрессора реактивного двигателя [61]. Лопатки рассчитывают с учетом восприятия центробежных и вибрационных нагрузок. Кроме того они должны быть рассчитаны на случай соударения с посторонними объектами, такими как птицы, град, камни, гайки и болты. Скорость соударяющегося тела относительно лопатки может составлять около 450 м/с. Импульсное воздействие малого тела продолжается очень недолго (начальный момент сосредоточение энергии удара в малой области лопатки. При этом удар может вызвать не только образование местного кратера или трещины, но и сопровождается повреждениями вдали от места контакта, вызываемыми отражением волн напряжений от границ и эффектом фокусировки из-за изменения геометрии лопатки. Обеспечение прочности лопатки при соударении с внешними объектами требует специальных конструктивных решений, таких как введение в материал высокопрочной сетки и установка на ведущую кромку противоударного протектора. [c.265]
В газотурбинных двигателях (ГТД) наиболее нагруженными деталями являются рабочие лопатки компрессора и турбины. Они работают в условиях высоких и быстросменяющихся температур и агрессивной газовой среды. В материале лопатки возникают большие напряжения растяжения от центробежных сил и значительные вибрационные напряжения изгиба и кручения от газового потока, амплитуда и частота которых меняются в широких пределах. Быстрая и частая смена температуры приводит к возникновению в лопатках значительных термических напряжений. [c.3]
Разновидностью алмазного выглаживания является процесс вибрационного выглаживания или виброобкатывания, разработанный проф. Ю. Г. Шнейдером [121]. При виброобкатывании инструменту, кроме подачи, сообщается еще осциллирующее движение с той или иной амплитудой. Процесс используется для создания на поверхности детали регулярного микрорельефа в виде сетки каналов, рисунок которой может изменяться вследствие варьирования режимом обработки — скоростью вращения детали, подачей, частотой и амплитудой вибраций (рис. 76, а—в). Изменяя силу выглаживания, можно изменять глубину каналов. Все это позволяет управлять маслоем-костью трущихся поверхностей, особенно работающих в условиях недостаточности смазки. К таким деталям относятся детали цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания, различные направляющие станков и прессов, детали других машин, склонных к схватыванию и задирам из-за недостаточности смазки, а также страдающих от фретинг-коррозии. [c.133]
При переходе к режимам третьего типа (рис. 17, в) определяющую роль играют низкочастотные циклические изменения второго компонента нагрузки. Более высокочастотный компонент нагрузки имеет сравнительно малый диапазон изменения. К такому типу нагружения в основном относятся процессы взаимодействия двух источников силового возмущения, причем более высокочастотный компонент достаточно близок к моногармони-ческому процессу с постоянной или медленно изменяющейся амплитудой. Нагружение третьего типа характерно для элементов судовых конструкций, подверженных низкочастотной волновой нагрузке и более высокочастотным вибрационным воздействиям судовых двигателей, элементов несущих систем тракторов VH самоходных шасси, воспринимающих реактивные усилия от ходовой части и вибрационные- нагрузки неуравновешенных масс двигателя, и т. п. [c.31]
Примечание. При ударных и вибрационных juii рузках (например, и железнодорожных и трамвайных буксах, на коленчатых валах двигателей, в дробильных машинах и т. п.) посадки для подшипников выбираются как для тяжелого режима работы, независимо от расчетной долговечности. Под расчетной долговечностью подшипников качения понимают время в рабочих часах, в течение которого не менее 90% испытываемых подшипников данной группы при одинаковых условиях должны работать без появления признаков усталости металла. К характерным признакам усталости относится выкрашивание металла на рабочих поверхностях деталей (раковины или отслаивание металла). Посадки подшипников выбираются по согласованию с заводами, изготовляющими подшипники. [c.232]
Динамическому исследованию простейших механизмов с двумя степенями свободы, состоящих всего из двух подвижных звеньев, нашедших применение в виде вибрационных механизмов, посвящена большая группа работ. В теории этих механизмов важным является вопрос о динамике самого вибратора. Вращение дебаланса, обусловленное колебаниями его оси, рассматривалось И. И. Блехманом [42], В. В. Гортинским [65] и В. Д. Земсковым [86]. Влияние конструктивных параметров на степень неравномерности вращения дебалансов и колебание вибрирующего органа освещено в работах А. П. Бессонова [36]— [38]. Исследованию неравномерности вращения дебалансов посвящена работа И. И. Быховского [47]. Анализ связи вращения дебалансов (с учетом характеристики двигателей) с колебанием вибрирующего органа произвел В. О. Кононенко [113], [114], которой для решения этих задач применил ассимптотический метод И. М. Крылова и И. И. Боголюбова. Разгон вибратора рассмотрен в работе Ф. Виденхаммера [189]. [c.11]
mash-xxl.info
Содержание
| 1. Понятия о вибрации двигателя | 2 |
| 2. Параметры вибрации и единицы измерений | 5 |
| 3. Математические модели вибрации | 7 |
| 3.1 Квазидетерминированная вибрация | 7 |
| 3.2 Квазигармоническая вибрация | 9 |
| 3.3 Сумма квазидетерминированной вибрации и вибрационного шума | 11 |
| 3.4 Амплитудно-модулированная вибрация | 13 |
| 4. Общие требования к измерительной системе вибрации | 14 |
| 5. Первичные источники информации | 16 |
| 6. Погрешности измерений, связанные с датчиками | 26 |
| 7. Современные датчики вибрации | 31 |
| 7.1 Высокотемпературные акселерометры | 31 |
| 7.2 Пьезорезистивные акселерометры | 33 |
| Заключение | 35 |
Газотурбинные двигатели (ГТД) широко применяются в различных областях: в авиации, энергетике, судостроении, на транспорте. В связи с этим повышается значимость всех технико-экономических характеристик, определяющих качество двигателя. Особые требования предъявляются к надежности и ресурсу, как к главным факторам повышения экономической эффективности ГТД. Надежность и ресурс в значительной мере определяются уровнем вибрационной напряженности двигателей.
Стремление к улучшению показателей двигателей приводит к увеличению скоростей, повышению энергонапряженности, усложнению рабочих процессов и конструктивных схем двигателей (многокаскадные компрессоры, двухконтурные схемы, форсажные камеры), к применению легких и тонкостенных конструктивных элементов. Вследствие этого усложняется характер вибрации и увеличиваются вибрационные нагрузки на детали двигателей, т.е. увеличивается интенсивность и опасность вибрации.
Борьба с вибрацией становится неотъемлемым условием обеспечения высокого качества двигателей. Она ведется на этапах проектирования, доводки, серийного производства и эксплуатации двигателей. Борьба с вибрацией требует умелого сочетания расчетных и экспериментальных методов. Сложность вибрационных явлений в ГТД предопределяет доминирующее положение эксперимента. Постановка вибрационного эксперимента и оценка его результатов представляют собой сложную исследовательскую задачу. Объем измерительной информации резко увеличивается. До недавнего времени измерение вибрации ГТД были эпизодическими и носили преимущественно познавательный характер. В настоящее время характерной чертой виброметрии является массовость исследований. Другая характерная черта – развитие функций оперативной оценки общего вибрационного состояния двигателя. Контроль уровня вибрации силовых корпусов превращается в технологическую операцию, выполняемую непрерывно при всех видах испытаний и эксплуатации двигателя. Увеличивается число контролируемых узлов двигателя, усложняются алгоритмы обработки измерительной информации.
Вибрация двигателя – это реакция на действие приложенных возмущающих сил. Обычно на двигатель одновременно воздействуют несколько различных сил. Величина и характер реакции двигателя зависят от возмущающих сил (их числа, величины, характера, места и способа приложения) и от свойств двигателя как колебательной системы.
Допустим, что двигатель можно представить в виде абсолютно жесткого тела, установленного на амортизаторах и возбуждаемого силой 
. Такая колебательная система имеет шесть степеней свободы и может совершать линейные и угловые (вращательные) колебания. При соответствующем выборе системы координат ее движение описывается с помощью трех линейных и трех угловых или шести линейных координат. Вибрацию такого двигателя можно было бы измерить шестью однокомпонентными датчиками, каждый из которых измеряет вибрацию по одной из координатных осей. Полагая двигатель линейной системой, эту схему измерений можно распространить на воздействие силы произвольного вида и на действие нескольких произвольных сил.
Реальный двигатель, установленный на объекте (самолете, стенде), представляет собой колебательную систему с бесконечно большим числом степеней свободы. Исчерпывающее исследование его колебаний невозможно ни аналитическим, ни экспериментальным путем. В последнем случаи потребовалось бы установить двигатель на бесконечно большое число датчиков, равное числу его степеней свободы.
Практически стремятся получить приближенное решение этой задачи. Двигатель представляют в виде некоторой идеализированной колебательной системы с минимальным числом степеней свободы, но с сохранением главных колебательных свойств реального двигателя. Одни узлы двигателя представляют в виде масс, пренебрегая их упругими свойствами, в других учитывают только упругость, пренебрегая массами. Например, на рис. 1 двухопорный двигатель показан в виде силового корпуса, состоящего из двух главных масс 
и
, жестко соединенных между собой невесомыми элементами. Несиловые элементы (агрегаты, приборы) представлены в виде масс, упруго или жестко соединенных с силовым корпусом. По этой схеме вибрация силового корпуса возбуждается жестким неуравновешенным ротором, а вибрация несиловым элементом – вибрацией корпуса в точках их крепления. Предполагается, что объект не оказывает заметного влияния на колебания двигателя, а несиловые элементы – на колебания силового корпуса (вследствие относительной малости их масс).
При этих предложениях вибрация силового корпуса характеризует общее вибрационное состояние двигателя – это степень неуравновешенности ротора и степень возбуждения вибрации несиловых элементов. Она же характеризует общую колебательную энергию двигателя, по которой оценивается степень воздействия двигателя на объект. Поскольку кинетическая энергия прямо пропорциональна массе и квадрату виброскорости, то общая колебательная энергия сосредоточена в основном в главных массах двигателя, а вибрация силового корпуса является определяющей характеристикой ее. Соответственно вибрация силового корпуса может быть названа общей вибрацией двигателя. Под общей вибрацией часто подразумевается только линейная вибрация, т.к. угловые колебания не характерны для ГТД.
Рис. 1. Простейшая схема двигателя как колебательной системы.
При исследовании вибрации используют различные схемы двигателя. Приведенная простейшая схема более или менее удовлетворительна только при низких частотах колебаний (десятки Гц), где еще можно считать корпус и ротор двигателя жесткими. При средних частотах (сотни Гц) податливостью корпуса и ротора обычно нельзя пренебрегать и необходима более сложная расчетная колебательная схема. При высоких частотах (тысячи Гц) весьма трудно составить удовлетворительную схему. С повышением частоты вибрации затрудняется также выбор штатных точек и усложняется интерпретация результатов измерений.
Вибрацию обычно классифицируют по ее природе, по физической сущности вызывающих ее явлений. Так, различают вибрацию механического, аэро- и гидродинамического, акустического происхождения и т.д. Наибольшее распространение получило классификация вибрации по конструктивным узлам двигателя, возбуждающим данный вид вибрации. Различают “роторную”, “винтовую”, “лопаточную”, “зубную”, “подшипниковую” и т.п. вибрации. Порядок гармоники вибрации 
определяют по отношению частоты вибрации к числу оборотов источника:
, (1)
а не к частоте низшей частотной составляющей, как это принято в гармоническом анализе. Так появляются “именованные” гармоники: 1-я гармоника ротора, 4-я гармоника винта и т.п. Термин “гармоника” означает только принадлежность данной частотной составляющей вибрации к определенному источнику и не предполагает строгой гармоничности ее. Так, амплитудно-переменная вибрация с дискретной частотой, равной учетверенной частоте вращения винта, называется 4-ой гармоникой винта.
studfiles.net
