6-Mavzu: Podshipniklar va tishli uzatmalarda tebranishlarrni tashxislash

6-Mavzu: Podshipniklar va tishli uzatmalarda tebranishlarrni tashxislash
2.4. Podshipniklarning tebranish faolligi va ularning diagnostikasi
Oddiy podshipniklarda yuzaga keladigan tebranishlarning sabablari podshipnik va val sapfasi o'rtasida majburiy yon zazor mavjudligi, shuningdek gidrodinamik xususiyatlar bilan belgilanadigan bo'shliqda moylash suyuqligining pulsatsiyalanuvchi oqimida dinamik kuchlarning mavjudligi. moylash materialining va moylash qatlamining qalinligi. Shu munosabat bilan, sirpanish podshipniklar tebranish diagnostikasi uchun qiyin ob'ekt hisoblanadi. Kamchiliksiz sirpanish podshipniklar tebranishlarining mos yozuvlar spektri xarakterli chastotalarga ega emas va eksperimental tarzda o'rnatiladi. Keyinchalik, rivojlanayotgan nuqsonlar spektral komponentlarning o'zgarishi bilan tashxislanadi. Bundan tashqari, sirpalanish podshipniklarning holatini baholashning samarali usuli, shuningdek, valning traektoriyasi shaklini tahlil qilishdir. Traektoriyaning shakli ko'plab omillarga, shu jumladan moylash miqdori va sifatiga, podshipnik va valdagi nuqsonlarning mavjudligiga bog'liq. Kamchiliklar bo'lmasa, traektoriya odatda yopiq ellips bo'lib, u vertikal va gorizontal yo'nalishlarda turli podshipnik qattiqligi bilan bog'liq. Traektoriyaning mos yozuvlar shaklidan og'ishlarni tahlil qilish moylash materialining mavjudligi va sifatini aniqlash, rotorning nomutanosibligini aniqlash, asosiy podshipnik nuqsonlarini aniqlash va ularning xavflilik darajasini baholash imkonini beradi.
Podshipniklarda tebranish manbalari ularning kinematik xususiyatlari, nuqsonlari va shikastlanishlaridir. Har safar aylanuvchi elementlar nuqsonlar va nosimmetrikliklar ustidan aylansa, bu manbalar tegishli chastotali impulslarni hosil qiladi, ularning kombinatsiyasi tebranish signalini hosil qiladi. Asosiy ishlab chiqarish nuqsonlari qatoriga o'tish yo'llarining ovalligi va to'lqinliligi, qirrali dumalanish elementlari va ularning o'lchamlarining tarqalishi, halqalar va prokat elementi orasidagi notekis radial bo'shliq kiradi. Podshipnikdagi val o'qi zazor bilan aylanib chiqadi (precesses) va dumalash element bilan to'qnashuv sodir bo'ladi, bu esa impuls tebranishlarini keltirib chiqaradi.
Dularmalanish podshipniklari odatda kafolatlangan radial bo'shliq bilan o'rnatiladi. Bunday holda, podshipnikning radial qattiqligi vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi, chunki ichki halqa dumalash elementlarning juft va toq soniga navbat bilan tayanadi. Radial qattiqlikning davriy tarkibiy qismlari o'rtacha qiymatning 25% ga etishi mumkin.
Qattiqlik o'zgarishining davriy komponentining chastotasi z f c, bu yerda z-dumalanish jismlarining soni; s-qo‘zg‘almas tashqi halqaga nisbatan separatorning aylanish tezligi:

bu yerda v - podshipnikning (valning) ichki halqasining aylanish chastotasi, Hz, 0; n - valning aylanishlari soni, ; d —dumalanish elementlarining diametri, mm; D—dumalovchi elementlarning markazlaridan oʻtuvchi aylana diametri (podshipnik qafasining oʻrtacha diametri), mm; - podshipnikdagi dumalanish elementlarning aloqa burchagi.
Xuddi shu chastota va uning ko'p garmoniklari podshipnikning tashqi halqasida aylanma elementlar aylanayotganda bitta nuqson mavjudligiga to'g'ri keladi:

Xuddi shunday, dumalnish elementlar ichki halqa bo'ylab aylanayotganda, ichki halqaning shikastlanishiga mos keladigan chastota:

Dumalanish elementining aylanish paytida shikastlanishiga mos keladigan chastota quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi.

Hozirgi vaqtda dumalanish podshipniklarini vibroakustik tashxislashning quyidagi to'rtta usuli eng ko'p qo'llanilmoqda:
tebranish signalining umumiy darajasi (OL) bo'yicha (vibratsiyaning siljishi yoki tebranish tezligining amplitudasi bo'yicha); tebranish signalining spektral tahlili (avtospektr - AS); zarba implusi usuli (SPM) yordamida; yuqori chastotali tebranish konvertining (ES) spektral tahlili orqali. Podshipniklarni avtomatik diagnostika qilish uchun zamonaviy dasturlarda diagnostika ishonchliligini oshirish uchun odatda OL, AS va ES usullarining kombinatsiyasi qo'llaniladi.
Vibratsiyali signalning umumiy darajasi (OL) bo'yicha diagnostika eng kam ma'lumotga ega, past chastotali mintaqada amalga oshiriladi va podshipnikning avariyadan oldingi holatida faqat yuqori darajada rivojlangan nuqsonlarni aniqlashga imkon beradi. Kamchiliklarga qaramay, usul soddaligi tufayli himoya monitoring tizimlarida foydalanishda davom etmoqda.
Tebranish signalining avtospektrini (AS) tahlil qilish podshipniklarning xarakterli chastotalarida yuqori nuqtalarning mavjudligi va intensivligini aniqlashga imkon beradi va shu bilan nuqsonni aniqlaydi va uning rivojlanish darajasini aniqlaydi. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, har bir podshipnik uchun aylanish tezligidan tashqari to'rtta xarakterli chastota mavjud — tashqi halqa, ichki halqa, dumalnish sharigi va ajratuvchi (sepeartor). Podshipnik nuqsonlarini tahlil qilishda podshipniklar va ularning harmonikalarining xarakterli chastotalaridagi tepaliklarning mavjudligi va intensivligi spektrini o'rganish kerak. Bu amplutudaning eng yuqori nuqtasi nuqsonning shartsiz belgisidir. Shu bilan birga, avtospektorni ochish va tahlil qilish qiyin, chunki podshipnik bilan bog'liq bo'lmagan ko'plab tebranish manbalari mavjud; mexanik rezonanslarning mavjudligi natijalarni o'rtacha hisoblash uchun ko'p vaqt talab etadi va hokazo.
Yuqorida aytib o'tilganidek, hatto ideal dumalanish podshipniklar ham parametrik va kinematik ta'sirlar tufayli vibroaktivdir. Ular yuqori chastotali fon tebranishini qo'zg'atadi, uning kuchi vaqt o'tishi bilan doimiy bo'ladi. Kamchiliklar paydo bo'lganda, masalan, tashqi halqa, qo'zg'alish chastotasining ko'paytmasi bo'lgan joylarda spektral amplitudalar (zarba pulslari) paydo bo'ladi. Ushbu zarba impulslari vaqt o'tishi bilan parchalanadigan amplutudalar ko'rinishidagi fon tebranishiga o'rnatiladi. Podshipniklar yaxshi texnik holatda bo'lsa, amplutuda yuqori nuqtalarining fon darajasidan biroz oshadi. Amplituda yuqori nuqtasi faktor deb ataladigan umumiy fon darajasining pik va RMS nisbati diagnostik xususiyatdir va 31,5-32,5 kHz chastotada pik faktorni o'lchashga asoslangan usul zarba impulslari usuli (SPM) deb ataladi. Zarba impulslarining ishlash printsipi 2.6-rasmda tushuntirilgan bo'lib, unda xizmat ko'rsatishga yaroqli dumalanish podshipniki va dumalanish yuzasi separatori podshipnikning vaqtinchalik yuqori chastotali tebranish signallari ko'rsatilgan [15]. Agar nuqson bo'lsa, signal modulyatsiyalangan shaklga ega bo'ladi.
Shakl: 2.6. Nuqsonsiz (a) va nuqsonli (b) dumalanish podshipniklarining yuqori chastotali tebranishi.
Nuqsonning o'sishi bilan zarba impulslari ortadi, eng yuqori omilning qiymati maksimal darajada oshadi va o'n yoki undan ortiq qiymatga etadi. Bundan tashqari, impulsning eng yuqori qiymati biroz oshadi, ammo nuqson tarqalish zonasining kengayishi bilan fon tebranishi darajasi oshadi. Nosozlikdan oldingi holatda fon tebranish darajasi amplutuda spektrlari darajasi bilan taqqoslanadigan bo'ladi, chunki rivojlangan va keng tarqalgan nuqsonli barcha fon tebranishlari amplutuda spektrlari tizimidan iborat. Maksimal amplutuda omilining kattaligi pasayadi.
SPM usulining afzalliklari - boshlang'ich nuqsonlarga yuqori sezuvchanlik, tezlik va o'lchash qulayligi. Shu bilan birga, usul yangi paydo bo'lgan nuqson turini aniqlashga imkon bermaydi. SPM usulini amalga oshiradigan qurilmalar asosan svetofor signaliga ega boshqaruv qurilmalari hisoblanadi: podshipnik yaxshi holatda bo'lsa va maksimal amplituda koeffitsienti 3 dan 5 gacha bo'lsa, yashil zona ko'rsatiladi; nuqson boshlanganda va maksimal amplituda koeffitsienti 5 dan 15 gacha bo'lsa, sariq zona ko'rsatiladi; nuqson rivojlanganda 15 dan 25 gacha bo'lgan maksimal amplituda koeffitsienti bilan qizil zona ko'rsatiladi. Bundan tashqari, SPM usuli ishlab chiqilgan nuqsonlar zanjiri mavjud bo'lganda ishlashni to'xtatadi, yig'ish nuqsonlariga sezgir emas va past tezlikda ishlaydigan mashinalar uchun ishlatib bo'lmaydi.
Eng ma'lumotli ES usuli bo'lib, unda podshipnikning texnik holati haqidagi barcha ma'lumotlar yuqori chastotali signal konvertida joylashgan. Yuqori chastotali signalning modulyatsiya chastotasi nuqson turini, modulyatsiya chuqurligi esa uning rivojlanish darajasini belgilaydi. Nuqsonlarning asosiy belgisi bo'lgan modulyatsiya chastotasidan tashqari, bir qator qo'shimcha belgilar ham qo'llaniladi. Jadvaldagi misol sifatida. 2.2 ba'zi rulman nuqsonlarining yuqori chastotali konvertli tebranish spektridagi asosiy va qo'shimcha diagnostik belgilar berilgan [15].
Jadval 2.2

Nuqson ko‘rinishi	Asosiy belgilarning chastotalari	Qo'shimcha belgilarning chastotalari
Bir hil bo'lmagan radial kuchlanish	2	o'sish yo'q YCh
Tashqi halqaning noto'g'ri joylashishi	2	o'sish yo'q YCh
Tashqi halqa yedirilishi
Separatorlar, tashqi halqadagi yoriqlar	,	YCh o‘sish
Ichki halqa yedirilishi		YCh o‘sish
Separatorlar, ichki halqadagi yoriqlar		YCh o‘sish
dumalanish elementlar va separator yedirilishi		YCh o‘sish
Dumalanish elementlardagi qobiqlar, separatorlar		YCh o‘sish

Eslatma: — valning aylanish tezligi; - tashqi halqa bo'ylab dumalanish elementlarning aylanish chastotasi; - xuddi shunday, ichki halqa uchun; - dumalanish elementlarning aylanish chastotasi; — separatorning aylanish tezligi; YCh — tebranish spektrining yuqori chastotali hududi

Shunday qilib, ES ning afzalliklari yuqori sezuvchanlik bilan bir qatorda modulyatsiya chastotasi bo'yicha nuqson turini va nisbiy modulyatsiya chuqurligi bo'yicha uning rivojlanish darajasini aniqlash qobiliyatidir. Bunday holda, tebranish signalining mutlaq darajasi nisbiy o'lchovlarga o'tish munosabati bilan muhim ahamiyatga ega emas. Nuqsonsiz podshipnikning mos yozuvlar belgisi spektrda konvertning garmonik tarkibiy qismlarining yo'qligi. ES yuqori chastotali signalning eng muhim afzalligi shundaki, tashxis faqat sensorlar o'rnatilgan podshipnikdan o'tadi. ES ning asosiy kamchiliklari orasida ushbu usul rivojlangan nuqsonlar va avariyadan oldingi holatlarda ishlashni to'xtatishi kiradi. Bundan tashqari, natijalarni o'rtacha hisoblash uchun etarlicha uzoq o'lchash vaqti talab qilinadi.