Вибрационный контроль

1. Механические колебания (вибрации) генерируют несбалансированные вращающиеся опоры, зубчатые передачи, щеточно-коллекторные узлы и другие детали. Их дисбаланс вызывает вибрации с кратными частотами.
2. Магнитные колебания вызываются изменениями электромагнитных усилий в воздушном зазоре систем с аналогичным названием.
3. Аэродинамические колебания создаются движением деталей в механизмах

Возникновение вибраций говорит о наличии повреждений, параметры которых устанавливают путем измерения колебаний. В диагностических целях определяют и анализируют
по ГОСТ ИСО 10816-1-97 три величины:

• Вибросмещение (амплитуда) – пределы перемещения точки измерения в момент вибрации;
• Виброскорость – скорость перемещения точки контроля в момент прецессии вдоль оси измерения;
• Виброускорение – значение вибрации, напрямую связанное с вызвавшей ее силой.

Для установления причины вибраций проводят частотный анализ. Задействованные в нем устройства, помогают установить все частотные составляющие, вызывающие колебания машин и оборудования, тремя способами.

• Гармонический анализ вибраций – наиболее точный, но проблематичный способ обнаружения гармонирующих составляющих (гармоников) вибрации. Помимо наличия датчика вибрации нуждается в фотоэлектрическом или лазерном датчике для определения частоты вращения машинного вала;
• Полосовое выделение частот – более простой способ, действующий посредством настройки интегрированных полосовых фильтров на определенную частоту. Фильтр пропускает те из них, что совпадают с его характеристиками. Изменяя положения фильтра с помощью регулятора, можно конкретизировать частотные составляющие, присутствующие в общем вибрационном фоне;
• Перестраиваемые фильтры, которыми оснащено большинство виброизмерительных аппаратов, могут автоматически изменять частоту пропускания. Изменения индикатора, фиксирующиеся самописцем в виде диаграммы, отражают конкретные частотные составляющие, а также их количественный объем в общем вибрационном уровне.

Частотные составляющие, выделяемые в процессе анализа спектра, подразделяют на три группы:

• Гармоники – крайние точки на частотах, кратных частоте вращения, свидетельствующие о неуравновешенности, несоосности или ослаблении соединений;
• Несинхронные составляющие – свойственны частотам не кратным частоте цикла, что говорит о наличии дефектов подшипников и ремней;
• Субгармоники – располагаются ниже частоты вращения и могут отражать вихри в масляном клине подшипника, излишнее трение между деталями, повреждения ременной передачи и ослабление соединений.

• Подготовительный процесс, предполагающий разработку критериев, подтверждающих наличие отклонений на проверяемом объекте;
• Проведение диагностических мероприятий в соответствии с выбранным методом ВК;
• Обработка и анализ полученных результатов с оценкой остаточного потенциала безопасного функционирования оборудования и возможности его дальнейшего использования.

Методы ВК активно применяются в различных отраслях российской промышленности, включая машиностроение, металлургию, транспортную и нефтегазовую отрасли. В диагностике используются современные виброметры, виброанализаторы, стационарные вибросистемы и другие устройства, позволяющие выявлять:

• Неуравновешенность;
• Ослабление соединений и опор;
• Отсутствие соосности;
• Параллельность и геометрические изменения линии вала;
• Обрывы болтов;
• Излишек и недостаточность смазки;
• Износ и повреждения различных узлов и деталей.