В процессе эксплуатации машины достаточно часто можно наблюдать увеличение уровня вибрации, обусловленное или дефектом крепления машины к фундаменту, или дефектом самого фундамента. Выявление этих дефектов проводится вибродиагностикой фундаментов.
Сложность обнаружения дефектов фундамента заключается в том, что они могут давно существовать и находиться в «скрытой фазе», и проявляют себя только под действием «возбуждающего» дефекта, такого как: дисбаланс, расцентровка или сильный износ опорных подшипников. И в этом случае, наблюдая «немотивировано» высокий уровень вибрации, который трудно объяснить, например, только резонансом, дисбалансом или расцентровкой, можно предположить о наличии дефектов фундамента. Специалисты отдела технического сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» для этих целей применяют ODS модальный анализ и 4-х канальный анализатор вибрации CSI 2140.
Дефекты фундамента
К дефектам фундамента, вызывающим повышение вибрации, относятся:
общее механическое ослабление внутренней структуры и связей фундамента;
наличие трещин различной природы;
ослабление крепления машины к фундаменту.
Характер спектров при дефектах фундамента
На рис.1 приведен спектр вибрации, измеренный на подшипнике при общем ослаблении фундамента и при наличии дисбаланса ротора машины. Для спектра характерно большое значение первой гармоники оборотной частоты. Такое поведение первой гармоники объясняется тем, что наблюдаемый уровень вибрации является не суммой вибраций, вызванных ослаблением фундамента и дисбалансом, а их произведением, где влияние ослабления фундамента можно рассматривать в качестве повышающего коэффициента, большего единицы (только для идеального фундамента этот коэффициент равен единице).
Спектр вибрации при ослаблении фундамента и расцентровке приведен на рис.2 и в нем присутствуют все гармоники, присущие расцентровке.
Спектр вибрации при ослаблении крепления одной из лап машины к фундаменту (см. рис.3) практически повторяет спектр, наблюдаемый обычно при расцентровке. Для спектра при ослаблении крепления характерно наличие хотя бы одной дробной гармоники, кратной 0,5 оборотной частоты. Появление этой гармоники качественно можно объяснить «подпрыгиванием одной ноги машины» на фундаменте.
3. Вибродиагностика фундаментов
Диагностика ослаблений и трещин фундамента
Вибродиагностика фундаментов проводится контурным обходом машины и фундамента, когда первый датчик вибрации устанавливается стационарно в произвольно выбираемой точке, а второй датчик вибрации перемещается приблизительно через равные промежутки по корпусу машины и фундамента, с включением узловых и характерных точек. Синхронное сравнение данных перемещаемого датчика с данными опорного датчика позволяет однозначно обнаружить и локализовать дефекты фундамента.
Диагностическими признаками ослабления фундамента или наличия трещины в нем являются увеличение уровня вибрации и скачкообразное изменение фазы вибрации на 180º.
Диагностика крепления машины к фундаменту
Для оценки качества крепления машины к фундаменту проводят сравнение общих уровней вибрации, измеренных в вертикальной плоскости непосредственно на контролируемом подшипнике (V1), на лапе подшипника (V2) и на фундаменте (V3)(см.рис.3).
Наиболее важен коэффициент k= V1/V3, по величине которого можно судить как о качестве крепления машины к фундаменту, так и о состоянии фундамента. Если k 1.4 – 1.7, то это указывает на наличие проблем в фундаменте, как правило, связанных с появлением трещин. Если же коэффициент k 2.0-3.0, то это указывает или на ослабление крепления машины к фундаменту, или на отличное состояние фундамента.
Более точные результаты диагностики фундаментов можно получить, если проводить измерения не только в вертикальном направлении, но и в поперечном и осевом.
Прибор для вибродиагностики фундаментов
Как можно видеть, для вибродиагностики фундаментов необходим, как минимум, 2-х канальный виброанализатор с функцией синхронизации измерений СКЗ виброскорости и спектров при маршрутных измерениях. Этим требованиям полностью соответствует виброанализатор BALTECH VP-3470 или вибродиагностический комплекс CSI 2140, с помощью которых даже начинающие диагносты могут провести вибродиагностику фундаментов на высоком профессиональном уровне. Виброанализатор BALTECH VP-3470 с программным обеспечением BALTECh-Expert исключительно прост в освоении и эксплуатации, и для уверенной работы с ним достаточно пройти обучение на курсе ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика фундаментов», в лицензированном Учебном центре компании «БАЛТЕХ».
На рис.1 приведен спектр вибрации, измеренный на подшипнике при общем ослаблении фундамента и при наличии дисбаланса ротора машины. Для спектра характерно большое значение первой гармоники оборотной частоты. Такое поведение первой гармоники объясняется тем, что наблюдаемый уровень вибрации является не суммой вибраций, вызванных ослаблением фундамента и дисбалансом, а их произведением, где влияние ослабления фундамента можно рассматривать в качестве повышающего коэффициента, большего единицы (только для идеального фундамента этот коэффициент равен единице).
Спектр вибрации при ослаблении фундамента и расцентровке приведен на рис.2 и в нем присутствуют все гармоники, присущие расцентровке.
Спектр вибрации при ослаблении крепления одной из лап машины к фундаменту (см. рис.3) практически повторяет спектр, наблюдаемый обычно при расцентровке. Для спектра при ослаблении крепления характерно наличие хотя бы одной дробной гармоники, кратной 0,5 оборотной частоты. Появление этой гармоники качественно можно объяснить «подпрыгиванием одной ноги машины» на фундаменте.
3. Вибродиагностика фундаментов
Наиболее важен коэффициент k= V1/V3, по величине которого можно судить как о качестве крепления машины к фундаменту, так и о состоянии фундамента. Если k 1.4 – 1.7, то это указывает на наличие проблем в фундаменте, как правило, связанных с появлением трещин. Если же коэффициент k 2.0-3.0, то это указывает или на ослабление крепления машины к фундаменту, или на отличное состояние фундамента.
Более точные результаты диагностики фундаментов можно получить, если проводить измерения не только в вертикальном направлении, но и в поперечном и осевом.