VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Перед энергетикой по-прежнему стоят вопросы улучшения показателей надежности, экономичности, маневренности и ремонтопригодности роторного оборудования. В настоящее время требования к надежности возрастают в связи с отсутствием ввода новых мощностей и необходимостью поддержания в рабочем состоянии существующих.

Вибрационное состояние оборудования является важнейшей эксплуатационной характеристикой. Низкие и стабильные уровни вибрации опор и валопровода во всем диапазоне режимов гарантируют долговечность агрегата, возможность своевременной диагностики и устранения возникающих дефектов.

Источниками вибрации в насосах и вентиляторах являются вынуждающие силы электромагнитного, механического и гидродинамического (аэродинамического) происхождения. Основными источниками вибрации механического происхождения являются роторы электродвигателя и насоса (вентилятора), подшипники качения и подшипники скольжения. Источники электромагнитной вибрации - это обмотки и активное железо статора и ротора электродвигателя. Источниками вибрации, переданной через поток жидкости (газа) на корпус и опоры - лопастной аппарат - рабочие колеса и направляющий аппарат (при наличии последнего в конструкции агрегата).

Зарождающиеся дефекты в подшипниках качения наиболее сильно изменяют свойства сил трения и приводят к появлению микроударов между поверхностями качения при разрывах масляной пленки. Результатом является изменение свойств (модуляция мощности) ВЧ- и ультразвуковой вибрации неподвижной части подшипника, на которой и должно производиться измерение ВЧ-вибрации. Очевидно, что обнаружить зарождающиеся дефекты можно лишь в подшипниках качения с неподвижной частью, доступной для установки датчика вибрации. Средние дефекты в подшипниках качения наиболее сильно изменяют СЧ-вибрацию ударного действия в подшипниковых узлах, т.е. вибрацию этих узлов на высших гармониках (с кратностью более 7-10) подшипниковых частот, которая, как и ВЧ-вибрация, имеет локальный характер, т.е. слабо влияет на вибрацию других узлов насоса.

Сильные дефекты в подшипниках качения в наибольшей степени изменяют вибрацию диагностируемого узла и машины в целом на низких частотах. К НЧ-вибрации следует отнести первые 2-3 гармоники вибрации подшипников. Рост более высоких гармоник вибрации подшипников без роста первых трех гармоник скорее указывает на появление средних дефектов, постепенно переходящих в сильные.

Диагностирование насосных агрегатов по сигналу вибрации может производиться либо по данным вибрационного мониторинга, проводимого в стандартизированных точках контроля, либо по измерениям вибрации в оптимальных для глубокой диагностики точках контроля вибрации на каждом из диагностируемых узлов.

В работе на основании проведенных исследований были разработаны диагностические правила, разработано программное обеспечение, подволяющее проводить диагностику в режиме реального времени, внедрена и апробирована диагностическая система