(812) 335-00-85 | info@baltech.ru
Схематичные спектры вибрации при наличии параллельной расцентровки, диагностические признаки несоосности валов

Вибродиагностика и центровка

Прежде всего, напомним, что расцентровка валов – это нарушение пространственного положения сопрягаемых валов, когда их оси вращения не лежат на одной линии, а располагаются под некоторым углом друг к другу (угловая расцентровка) или параллельны, но сдвинуты на некоторое расстояние (смещение или параллельная расцентровка). Расцентровка валов может быть вызвана целым рядом причин:
  • неточностью изготовления и монтажа валов,
  • влиянием технологических условий работы,
  • температурным расширением (искривлением) конструкций,
  • изменением режима работы агрегата и т. д.
Вибродиагностика и центровка – понятия взаимосвязанные, так как расцентровка валов является одной из главных причин повышенной виброактивности агрегата и проявляет себя появлением характерных гармоник в спектре вибрации агрегата. Вибродиагностика агрегата позволяет выявить расцентровку валов и принять своевременные меры по ее устранению. Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» обнаруживают дефекты агрегата с помощью виброанализатора BALTECH VP-3470-Ex, и, в случае обнаружения компонентов вибрации, характерных расцентровке валов, проводят центровочные работы с помощью лазерной системы центровки «КВАНТ-ЛМ».
  1. Методы вибродиагностики расцентровки валов
  • Измерение СКЗ виброскорости
Как это ни парадоксально, но измерение общего уровня СКЗ виброскорости для определения расцентровки валов дает значительно более достоверные результаты по сравнению со спектральным методом. Связано это с тем, что расцентровка валов проявляет себя в спектре вибросигнала увеличением амплитуды 1-ой, 2-ой и даже 3-ей гармоники оборотной частоты. К сожалению, эти же гармоники возбуждаются и другими дефектами агрегата (ослаблением крепления агрегата к фундаменту, дисбалансом, дефектом посадки подшипника, изгибом вала и т. д.) и очень сложно объяснить их появление только расцентровкой валов. Добавьте к этому значительно б льшую трудоемкость спектральных измерений и сложность интерпретации спектров, и становится понятным, что расцентровку валов лучше диагностировать по уровню СКЗ виброскорости. Измерения СКЗ виброскорости проводятся радиальным обходом каждого подшипника, в точках, удаленных друг от друга на 30÷45º. По результатам измерений строятся эпюры, в которых при наличии расцентровки должны наблюдаться два ярко выраженных, диаметрально противоположных пика. Наличие этих пиков на всех эпюрах однозначно указывает на наличие расцентровки.
  • Спектральный метод
Несмотря на то, что спектральный метод определения расцентровки уступает по всем главным критериям методу измерения общего уровня вибрации, рассмотрим более подробно особенности спектрального анализа, применительно к расцентровке валов. Обязательные требования метода:
  • проведение измерений на всех опорных подшипниках агрегата во всех трех проекциях. Только в этом случае можно сделать максимально достоверное заключение о наличии расцентровки;
  • измерение не только спектра вибросигнала, но и его временную реализацию в размерности виброскорости. Связано это с тем, что 2-я оборотная гармоника приводит к изменению формы сигнала относительно временной точки, также во временном сигнале хорошо отражаются соударения в муфте;
  • синхронизация сигналов со всех точек измерений, так как знание начальной фазы 1-ой и 2-ой гармоник практически в два раза повышает достоверность диагностики расцентровки;
  • четкое понимание принципа работы агрегата и соединительной муфты, что помогает выделить из общего вибросигнала часть, наведенную расцентровкой.
Как мы уже отмечали выше, при расцентровке валов агрегата в спектре вибросигнала наблюдается резкое увеличение амплитуды 1-ой, 2-ой и даже 3-ей гармоники оборотной частоты, как в радиальном, так и в осевом направлении (в осевом направлении менее значительно).
  • Угловая расцентровка Диагностические признаки (см.рис.1):
    • как минимум, в одном из радиальных направлений преобладает 2-ая гармоника;
    • достаточно высокий общий уровень вибрации в осевом направлении с максимум мощности, сосредоточенной в 1-ой и 2-ой гармониках;
    • изменение в большинстве случаев фазы осевой вибрации на 180º с двух сторон полумуфты.
Схематичные спектры вибрации при наличии параллельной расцентровки, диагностические признаки несоосности валов
  • Параллельная расцентровка
    • Диагностические признаки (см. рис.2):
      • существенное превышение амплитуды 2-ой гармоники над амплитудой 1-ой гармоники в радиальном направлении;
      • возможное появление гармоник с «муфтовой» частотой, определяемой конструктивными особенностями муфт (числом пазов, зубцов, соединительных болтов и т.д.);
      • изменение фазы осевой вибрации на 180º с двух сторон полумуфты.
Вибродиагностика и центровка, расцентровка валов, угловая расцентровка, методы вибродиагностики, СКЗ виброскорости Рассмотренные нами диагностические признаки угловой и параллельной расцентровки относятся к случаям, исключающим влияние муфты. На самом же деле, в зависимости от типа муфты значительно изменяется общая и спектральная вибрационная картина проявления расцентровки. Здесь мы не будем рассматривать диагностические признаки влияния муфт различного конструктивного исполнения (жестких, гибких, полужестких), отметим лишь сложность их интерпретации и недостаточную информативность. Оставим их на рассмотрение настоящих профессионалов-исследователей, а сами остановимся на надежном и практичном методе обнаружения расцентровки по общему уровню вибрации. Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) обнаруживают расцентровку валов виброанализатором  BALTECH VP-3470-Ex или виброанализатором CSI 2140, настроенным на режим «измерение СКЗ виброскорости», и по результатам измерений проводят центровочные работы с помощью лазерной системы центровки «КВАНТ-ЛМ».