Любую роторную машину или агрегат можно представить в виде сложной колебательной системы с набором собственных частот. Совпадение частоты вращения ротора с любой из собственных частот агрегата вызывает резонанс системы, который характеризуется резким скачком амплитуды вибрации, способным полностью разрушить конструкцию агрегата.
Для определения собственных частот агрегата проводят измерения вибрации в неустановившихся режимах его работы – режимах «Разгона» и «Выбега». Помимо определения собственных частот агрегата, измерения в режиме «Разгона-Выбега» позволяют выявить дефекты, которые невозможно диагностировать в установившихся режимах работы машины. В частности, с помощью данного метода диагностируется тепловой дисбаланс ротора через сравнение существенного роста вибрации на первой критической частоте при выбеге нагретого ротора с величиной вибрации при разгоне холодного ротора.
Метод «разгона-выбега» заключается в определении амплитудно-фазово-частотной характеристики (АФЧХ) вибрации (см. рис.1).
Собственные частоты агрегата определяются по двум признакам:
по локальному скачку амплитуды вибрации;
по изменению фазы вибрации на 120º и более в зоне скачка амплитуды вибрации.
На практике построение АФЧХ производится одновременной фиксацией данных вибродатчика с показаниями фазометра. По форме сигнала фазометра определяют текущую частоту вращения ротора и в памяти прибора сохраняют данные по параметрам первой гармоники и СКЗ вибросигнала, только соответствующие выбранному шагу изменения частоты.
Общее время расчета для одной точки АФЧХ кривой «разгона-выбега» складывается из времени проведения измерений плюс времени полной обработки информации. Если время изменения частоты вращения ротора на один шаг включает 3-4 цикла обработки информации, то это медленный разгон-выбег; если же за время изменения частоты вращения ротора на один шаг не удается завершить обработку информации по предыдущему шагу, то это случай быстрого разгона-выбега.
Не вдаваясь в тонкости обоснования, отметим, что для медленного разгона-выбега виброанализатор должен обладать достаточным быстродействием, а для быстрого разгона-выбега – достаточным объемом оперативной памяти, не менее 4 Мб.
Всем этим требованиям соответствует 2-х канальный виброанализатор BALTECH VP-3470 и продвинутый 4-х канальный анализатор CSI 2140, которые успешно используют специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» для определения собственных частот большинства стандартных машин. Справедливости ради необходимо отметить, что для анализа «разгона-выбега» крупных агрегатов 2-х каналов вибрации недостаточно и в данном случае необходимо использовать 4-х (оптимально 8-ми) канальные виброанализаторы.
