Компания «БАЛТЕХ» более 15 лет занимается проблемами вибродиагностики подшипников скольжения и обеспечением надежности динамического оборудования.
Разработке методов вибродианостики подшипников скольжения посвящено значительно меньше работ по сравнению с подшипниками качения, хотя они также являются слабыми узлами во многих машинах и механизмах, например судовых дизелях, в турбогенераторах, в различного вида насосах и др. Это, видимо, связано с малой виброактивностью подшипника скольжения по сравнению с другими узлами машины, и сигналы от него тонут на фоне помех.
Другой причиной является трудно диагностируемый лавинообразный процесс деградации легкоплавких покрытий вкладышей подшипников скольжения.
Одним из основных дефектов подшипников скольжения, приводящих к грубым нарушениям в работе всей машины является износ вкладыша подшипника. Эксплуатация машины при повышенном рабочем зазоре в подшипнике приводит к нарушению условий работы масляного клина и увеличению коэффициента трения, что в конечном итоге вызывает повреждение опор скольжения и выход из строя всей машины в целом.
В экспериментальных материалах по вибродиагностике дефектов подшипников скольжения показано, что повышенный зазор при неплотной посадке подшипника вызывает возбуждение полигармонических колебаний с частотами, кратными половине частоты вращения ротора kfр/2. В спектре вибраций половинная субгармоника частоты вращения превышает уровень шумовой помехи на 20-25Дб.
Предложено дифференцировать вид дефекта, возникшего в подшипнике скольжения, путем точного отсчета частоты вновь возникшей составляющей, которая меньше fр. Если появившаяся частота составляет 42-48%, (а не точно 50%) от частоты вращения вала, то это является типичным признаком неустойчивости колебаний шипа на масляной пленке, появления вихрей в смазочном слое, что в конечном итоге серьезно сокращает срок службы подшипника скольжения. Компания «БАЛТЕХ» рекомендует использовать для вибродиагностики подшипников скольжения виброанализатор BALTECH VP-3470 и программное обеспечение BALTECH-Expert, также мы рекомендуем применять анализатор вибрации CSI 2140.
В связи с тем, что зазор в подшипнике является важным показателем его технического состояния, считается целесообразным контролировать фактический зазор с помощью датчика смещения, установленного в обойме подшипника скольжения. Это позволяет оценить абсолютное значение смещения вала, а не относительное значение при измерении вибрации с помощью акселерометра, установленного на корпус подшипника.
Из всех нежелательных явлений, протекающих в подшипниках скольжения и механизмов, к наиболее опасным следует отнести заедание, приводящее к задиру подшипника и заклиниванию вала. Заедание относится к аварийным видам разрушения подшипников, поскольку, возникнув, оно в течение короткого времени может привести к полной непригодности механизм для дальнейшей эксплуатации.
Экспериментально установлено, что процесс заедания вызывает появление выбросов в виброакустическом сигнале роторного механизма. Частота повторения импульсов изменяется немонотонно: время от времени она резко возрастает, а перед полным заеданием уменьшается. Контроль выбросов в сигнале является эффективным методом диагностирования заедания в подшипнике скольжения.
Если с помощью фильтра выделить из общего вибросигнала редуктора узкополосный сигнал х(t) на собственной частоте подшипникового узла fс, то полученные временные реализации сигнала таки сильно отличаются между собой для нормального и дефектного состояний, что уже сами по себе могут быть использованы в качестве диагностичеких признаков дефектных состояний. Нормальный подшипник характеризуется «спокойным», без выбросов временными реализациями, а появление заедания вызывает нестационарные всплески амплитуды узкополосного сигнала х(t). Качественной и количественной оценками изменений в вибросигнале являются изменения формы плотности вероятности амплитуд вибросигнала и коэффициент эксцесса, вычисленного по формуле. Вычисления дают для нормального состояния подшипника значение эксцесса, усредненного на интервале 10000 отсчетов временного ряда (текущее среднее), равное Еk = 0,04, характерное для Гауссовского закона распределения вероятностей. Для дефектного состояния Еk = 5,0.
По орбите вала в подшипниках скольжения возможно определить много видов дефектов, но для этого необходимо подключиться к стационарно установленным проксиметрам (датчикам относительной вибрации), а такую возможность имеет только виброангализатор CSI 2140 или CSI 2130.
Приглашаем всех технических специалистов на наш учебный курс ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика подшипников».
Раздел: Оборудование, инструмент → Промышленное оборудование → Вибродиагностика подшипников скольжения
Добавлено: 30 июня 2015; 464 просмотров
|
