Метод обнаружения неисправностей оборудования, использующий анализ параметров вибрации называется вибродиагностикой. Для этого способа выявления дефектов может использоваться вибрация, возникающая как при работе исследуемого оборудования в штатном режиме, так и вторичная, появляющаяся под воздействием внешнего источника. Параметры обеих во многом зависят от конструкции и структуры исследуемого объекта. Очевидно, что наличие между деталями машины зазоров, превышающих допустимые значения, изменит ее резонансную частоту. А вместе с ней и спектральный состав вибрации.
Рассматриваемый способ диагностики всего лишь один из многих неразрушающих. Наряду с ним, используются также: акустический (ультразвуковой), магнитный, радиоволновой, тепловой (инфракрасный), оптический, вихретоковый, и радиационный (рентгеновский, нейтронный).
Преимущества вибрационного метода и причины его частого использования
К достоинствам методики можно отнести следующие пункты:
- Возможность обнаружения скрытых дефектов.
- Отсутствие необходимости разборки оборудования.
- Менее сложное, чем для других способов оборудование.
- Более безопасный для людей процесс диагностики, чем у радиационных методов.
- Малое время диагностирования.
- Доступность обнаружения неисправностей в самом начале их возникновения.
- Для неразборных узлов, собранных из детали при помощи сварки неразрушающие способы диагностики являются наиболее целесообразными.
Частому использованию этого метода диагностики дала толчок всеобщая компьютеризация на фоне значительного снижения стоимости компьютеров и упрощения анализа вибросигналов.
Задачи и состав вибродиагностической системы
Вибродиагностика используется для поиска неисправностей и оценки технического состояния машин и механизмов без их разборки. Все исследуемые устройства различаются частотой механического резонанса, поэтому вибрация любого из них во время работы происходит в индивидуальном спектре частот, со своей амплитудой. А так как гораздо проще анализировать воздействие на все объекты однотипной вибрацией, то чаще всего используется система со своим источником виброколебаний.
Ключевые компоненты состава системы:
1. Генератор. Вырабатывает электрические колебания с частотой, которая необходима для вибрации.
2. Усилитель. Усиливает сигнал генератора.
3. Вибратор. Преобразует, электрические колебания в механические. Является источником вибрации системы.
4. Акселерометр (Датчик вибрации). Трансформирует результирующую вибрацию, диагностируемого оборудования в электрический сигнал. Существует двух видов – электромеханический и пьезоэлектрический.
5. Анализирующее устройство (ПК). Сравнивает при помощи специальной программы колебания генератора с сигналом акселерометра. По результатам чего формирует отчет с указанием неисправностей.
Диагностические параметры.
- Спектр частот вибрации, анализируемого оборудования. Определяется при спектральном или так называемом кепстральном анализе (кепстр — анаграмма слова спектр).
- Виброперемещение — смещение точки поверхности объекта под воздействием вибрации.
- Виброскорость — скорость изменения предыдущего параметра.
- Виброускорение — производная от виброскорости.
- ПИК — максимальное значение амплитуды вибрации во время измерений.
- СКЗ — среднеквадратичное значение амплитуды вибрации в рассматриваемой полосе частот.
- ПИК-фактор — отношение параметра ПИК к СКЗ.
ПИК-ПИК — Размах (двойная амплитуда). Расстояние между крайними положениями точки под воздействием вибрации на рассматриваемом временном промежутке. - SPM — пик-фактор на частоте резонанса акселерометра в полосе от 16 до 38 кГц.
- EVAM — период следования импульсов ударов деталей с чрезмерно увеличенными монтажными зазорами.
Примеры применения
Вибродиагностика подшипников винтового компрессора. Компрессор, который осуществляет перекачку рабочего тела при помощи двух многозаходных винтов, расположенных параллельно, и вращающихся в противоположные стороны называется винтовым. Винты устанавливаются в корпус компрессора на подшипниках. Вращаются они при помощи зубчатой передачи. Для этого на каждый из них с одной стороны крепятся шестерни.
Этот тип компрессорного оборудования, кроме стандартных неисправностей, возникающих в любом агрегате с вращающимися деталями, имеет дефекты присущие из-за особенностей конструкции только ему. Перечислим некоторые из них.
- Осевой люфт винтов.
- Изменение зазора между винтами, происходящее из-за их износа или выработки в опорных подшипниках.
- Износ зубцов шестерен, вращающих винты.
Вибродиагностика подшипников винтового компрессора поможет, выявит все эти дефекты на ранней стадии.
По любой проблеме, связанной с Вашим оборудованием, Вы можете обратиться к нам и получить необходимую помощь. Свяжитесь с нашими менеджерами.
