15 проблем и симптомов механической вибрации | MachineMFG

15 Проблемы и симптомы механической вибрации

0
(0)

1. Дисбалансы

Характеристики симптомов нарушения баланса:

  • Основная частота вибрации равна частоте вращения ротора
  • Преобладает радиальная вибрация
  • Фаза вибрации стабильна
  • Вибрация изменяется в зависимости от квадрата скорости
  • Направление сдвига фазы колебаний пропорционально направлению измерения
Дисбаланс

1) Cдисбаланс

Симптоматические характеристики дисбаланса пары:

  • Разность фаз на одной оси составляет 180°;
  • Частота 1х RPM существует и доминирует;
  • Амплитуда колебаний изменяется с квадратом увеличения скорости;
  • Это может привести к большим амплитудам осевой и радиальной вибрации;
  • Динамический баланс должен быть скорректирован двумя корректирующими поверхностями.
Дисбаланс в паре

2) Дисбаланс консольного ротора

Симптоматические характеристики дисбаланса консольного ротора:

  • Частота вращения 1X существует как в радиальном, так и в осевом направлениях;
  • Показания в осевом направлении находятся в фазе, но показания в радиальном направлении могут быть нестабильными;
  • Консольные роторы часто имеют дисбаланс как по силе, так и по силовой паре, поэтому необходимо устранить оба этих дисбаланса.
Дисбаланс консольного ротора

2. Mвыравнивание

1) Aсмещение ногтей

Симптоматические характеристики углового смещения:

  • Особенностью является высокая осевая вибрация;
  • Разность фаз между сторонами муфты составляет 180°;
  • Как правило, он обладает высокой осевой вибрацией на скоростях 1X и 2X;
  • Обычно частоты 1X, 2X или 3X RPM не преобладают;
  • Симптомы могут указывать на неисправность муфты.
Угловое смещение

 

2) Параллельное смещение

Симптоматические характеристики параллельного смещения:

  • Когда вибрация с разницей фаз 180° в радиальном направлении сильно рассогласована, возникают высшие гармонические частоты;
  • Амплитуда 2X об/мин часто превышает амплитуду 1X об/мин, что похоже на симптомы углового смещения;
  • Конструкция муфты может повлиять на форму и амплитуду спектр колебаний.
Параллельное смещение

3). Наклонные подшипники качения

Симптоматические характеристики наклонных подшипников качения:

  • Симптомы вибрации похожи на угловую несоосность;
  • Попытки отцентрировать муфту или сбалансировать ротор не решают проблему;
  • Он создает сдвиг фазы примерно на 180° в боковом направлении;
  • При этом происходит скручивающее движение в сторону или сверху вниз.
Наклонные подшипники качения

 

3. Эксцентриковый ротор

Симптоматические характеристики эксцентрикового ротора:

  • Он имеет максимальную частоту колебаний 1x скорость в направлении центральной линии ротора;
  • Относительная разность фаз составляет 0° или 180°;
  • Попытка динамической балансировки уменьшит амплитуду вибрации в одном направлении, но может увеличить вибрацию в другом направлении.
Эксцентриковый ротор

4. Ось изгиба

Симптоматические характеристики оси сгибания:

  • Большая осевая вибрация возникает из-за погнутого вала;
  • Если изгиб расположен близко к центру пролета вала, то преобладает частота вращения 1X;
  • Если изгиб расположен близко к обоим концам пролета вала, то преобладает частота вращения 2X;
  • Разность фаз в осевом направлении стремится к 180°.
Ось изгиба

5. Механическое ослабление

1) Mмеханическое ослабление (A)

Симптоматические характеристики механического расшатывания (A):

  • Это происходит из-за неплотной конструкции ножек машины;
  • Деформация фундамента приведет к проблемам с "мягким основанием";
  • Фазовый анализ покажет вертикальную разницу фаз между компонентами опорной плиты машины, равную примерно 180°.
Механическое ослабление (A)

2) Механическое ослабление (B)

Симптоматические характеристики механического расшатывания (B):

  • Это происходит из-за ослабления анкерных болтов;
  • Треснувшие конструкции или корпуса могут создавать вибрацию на частотах 0,5X, 1X, 2X и 3X.
Механическое ослабление (B)

 

3) Механическое ослабление (C)

Симптоматические характеристики механического расшатывания (C):

  • Фаза часто бывает нестабильной;
  • При этом будет генерироваться множество гармонических частот.
Механическое ослабление (C)

6. Трение ротора

Симптоматические характеристики трения ротора:

  • Спектр вибрации похож на механическое ослабление;
  • Обычно он выдает ряд частот, которые могут возбуждать самовозбуждающиеся колебания;
  • Возможно возникновение субгармонических колебаний частоты вращения;
  • Трение может быть частичным или полным по окружности.
Трение ротора

7. Резонанс

Симптоматические характеристики резонанса:

  • Резонанс возникает, когда частота вынужденных колебаний совпадает с частотой автоколебаний;
  • Когда вал проходит через резонанс, фаза изменяется на 180°, и когда система находится в резонансе, генерируется большое количество вибраций.
Резонанс

8. Ремень и шкив

1) Поясной резонанс

Симптоматические характеристики поясного резонанса:

  • Если частота автоколебаний ремня совпадает с частотой скорости движения или скорости привода, могут возникнуть сильные вибрации;
  • Изменение натяжения ремня может привести к изменению частоты автоколебаний ремня.
Поясной резонанс

2) Изношенные, свободные или несочетающиеся ремни

Симптомы, характерные для изношенных, ослабленных или несоответствующих друг другу ремней:

  • Преобладает частота 2X RPM;
  • Амплитуда вибрации часто нестабильна, иногда в виде импульсов, частот или частот вращения привода;
  • Изношенные или неправильно расположенные зубчатые ремни будут создавать большие значения вибрации в частоте зубчатого ремня;
  • Ремень вибрирует с частотой, меньшей, чем скорость движения или скорость привода.
Изношенные, свободные или несочетающиеся ремни

 

3) Эксцентриковые шкивы

Симптоматические характеристики эксцентрикового шкива:

  • Эксцентричные или несбалансированные шкивы будут создавать большие значения вибрации шкива при частоте вращения 1х;
  • Максимальная амплитуда колебаний в том же направлении, что и у ремня;
  • Будьте осторожны, пытаясь сбалансировать эксцентриковые шкивы.
Эксцентриковые шкивы

4) Перекос ремня/шкива

Симптоматические характеристики несоосности ремня и шкива:

  • При нарушении центровки шкива возникает сильная осевая вибрация с частотой 1X;
  • Наибольшая амплитуда вибрации двигателя часто соответствует частоте вращения турбины.
Перекос ремня/шкива

9. Гидродинамическое возбуждение

1) Частота прохода лопастей

Симптоматические характеристики гидродинамического возбуждения:

  • Если зазор между лопастью и корпусом неравномерен, амплитуда колебаний лопасти через частоту (BPF) может быть очень высокой;
  • При заклинивании фрикционного кольца на валу может возникнуть высокоамплитудная вибрация проходной частоты лопастей (BPF);
  • Эксцентричный ротор может вызвать чрезмерную амплитуду вибрации проходной частоты лопастей (BPF).
Частота прохода лопастей

2) Турбулентность жидкости

Симптоматические характеристики турбулентности жидкости:

  • В вентиляторе, из-за изменения давления или скорости воздушного потока в канале, часто возникает турбулентный поток;
  • Он будет создавать случайные низкочастотные колебания в диапазоне частот от 0 до 30 Гц.
Турбулентность жидкости

3) Кавитация

Симптоматические характеристики кавитации:

  • Кавитация генерирует случайные высокочастотные широкополосные энергетические колебания, накладывающиеся на частоту прохождения лопаток (BPF);
  • Обычно это указывает на неправильное давление на входе;
  • Если позволить явлению кавитации существовать, оно может привести к коррозии лопастей рабочего колеса и корпуса насоса;
  • Звук был похож на звук гравия, проходящего через насос.
Кавитация

10. вибрация

Симптоматические характеристики вибрации биения:

  • Биение - это результат синтеза двух синфазных и внефазных колебаний очень близкой частоты;
  • Широкополосный спектр будет выглядеть как всплеск выше и ниже, а само колебание - это биение разности частот между двумя всплесками в широкополосном спектре.
Вибрация ударов

11. Эксцентриковый ротор

  • Частота питания FL (50 Гц в Китае = 3000 об/мин)
  • Polar P
  • Частота прохода ротора Fb = количество роторных шин * скорость вращения ротора
  • Синхронная скорость NS=2XFL/P
  • Частота скольжения FS = синхронная частота вращения - частота вращения ротора

1) Эксцентриситет статора, короткое замыкание изоляции и ослабление сердечников

Симптоматические характеристики эксцентриситета статора, коротких замыканий в изоляции и ослабления сердечников:

  • Проблема статора генерирует высокоамплитудные силовые частоты и удвоенные (2FL) электромагнитные колебания;
  • Эксцентриситет статора создает неравномерный воздушный зазор, и однонаправленная вибрация становится очевидной;
  • Ноги на мягкой подошве могут вызвать эксцентриситет статора.
Эксцентриковый ротор

2) Синхронные двигатели

Симптоматические характеристики синхронного двигателя:

  • Он возникает при ослаблении катушек статора в синхронных двигателях;
  • Катушки с высокой амплитудой вибрируют и могут пропускать частоту;
  • Катушки проходят через боковую полосу по обе стороны от частоты, которая будет сопровождаться частотой 1X скорости.
Синхронные двигатели

3) Неисправность фазы источника питания

Симптоматические характеристики обрыва фазы питания:

  • Проблемы с фазой приводят к удвоению частоты источника питания;
  • (2FL) сопровождается боковыми полосами (1/3) FL;
  • Амплитуда электромагнитных колебаний на двух частотах источника питания (2FL) может превышать 25 мм/с в пике, если не устранены неисправности источника питания;
  • Локальный отказ разъема питания - это лишь случайное нарушение контакта.
Неисправность фазы источника питания

4) Эксцентриковые роторы

Симптоматические характеристики эксцентрикового ротора:

  • Эксцентриковый ротор создает вращающийся переменный воздушный зазор, который генерирует импульсные колебания;
  • Уточняющая спектроскопия часто требуется для отделения гармонических частот двукратной частоты источника питания (2F) от скорости вращения.
Эксцентриковые роторы

5) Bроторный стержень roken

Симптоматические характеристики сломанного стержня ротора:

  • Скорость вращения и частота ее гармоник, сопровождаемая боковой полосой частоты прохождения полюсов (Fp) с обеих сторон, указывает на неисправность ротора;
  • Когда стержни ротора проходят обе стороны частоты (RBPF), двукратная боковая полоса частоты источника питания (2FL) указывает на то, что стержень ротора ослаблен.
  • Часто амплитуда проходной частоты ротора (RBPF) очень высока при удвоении (2XRBPF) и утроении (3XRBPF), в то время как амплитуда RBPF очень мала на основной частоте (1XRBPF).
Сломанный стержень ротора

12. Двигатели постоянного тока

Симптоматические характеристики отказа двигателя постоянного тока:

  • DC неисправности двигателя можно обнаружить по более высокой, чем обычно, частоте тиристора (SCR).
  • К таким неисправностям относятся обрыв катушек обмотки, неисправности предохранителей и плат управления, которые могут вызывать высокоамплитудные колебания с частотой от 1 до 5 раз выше мощности.
Двигатели постоянного тока

13. Отказ шестерни

Спектр нормального состояния:

  • В нормальном состоянии спектр показывает частоту вращения 1X и 2X и частоту зацепления зубчатых колес GMF;
  • Частота зубчатого зацепления GMF обычно сопровождается боковой полосой частоты вращения;
  • Все скачки вибрации имеют низкую амплитуду, без частоты автоколебаний.
Отказ шестерни

1) Влияние нагрузки на зуб

Симптоматические характеристики влияния нагрузки на зубы:

  • Частота зацепления зубчатых колес часто зависит от нагрузки;
  • Высокая амплитуда частоты зацепления зубчатых колес GMF не обязательно указывает на поломка шестерни;
  • Каждый анализ должен проводиться при максимальной нагрузке.
Влияние нагрузки на зуб

2) Tизнос зуба

Симптоматические характеристики износа зубов:

  • Возбуждение частоты автоколебаний сопровождается боковой полосой, которая изнашивает шестерню на частоте 1X от частоты вращения, что свидетельствует об износе зубьев;
  • Боковые полосы являются лучшим индикатором износа, чем частота зацепления шестерен GMF;
  • Амплитуда частоты зубчатого зацепления может не меняться по мере износа зубьев шестерни.
Износ зубов

3) Эксцентриситет и люфт шестерни

Симптоматические характеристики эксцентриситета шестерни и бокового зазора:

  • Более высокоамплитудные боковые полосы по обе стороны от частоты зацепления GMF указывают на то, что боковой зазор эксцентрика шестерни и вал шестерни не параллельны;
  • Неисправные шестерни будут модулировать боковые полосы;
  • Ненормальный люфт обычно вызывает вибрацию шестерни на частоте автоколебаний.
Эксцентриситет и люфт шестерни

4) Перекос шестерен

Симптоматические характеристики несоосности шестерен:

  • Перекос зубчатых колес всегда вызывает гармонические частоты второго или более высокого порядка, которые сопровождаются боковой полосой частоты вращения;
  • Величина базовой частоты зубчатого зацепления (1XGMF) меньше, а величина частот зубчатого зацепления 2X и 3X выше;
  • Для того чтобы захватить как минимум 2X частоты GMF, важно установить достаточно высокое значение максимальной частоты анализа Fmax.
Перекос шестерен

5) Сломанные/расколотые зубы

Симптоматические характеристики сломанных/потерянных зубов:

  • Сломанный или треснувший зуб будет создавать высокоамплитудную вибрацию с частотой в 1 раз выше частоты вращения этой шестерни;
  • Он будет вызывать автоколебания с частотой, по обе стороны от которой находится фундаментальная боковая полоса скорости вращения;
  • Он использует форму волны во временной области для наилучшего определения разрушенного или треснувшего зуба;
  • Временной интервал между двумя импульсами равен 1X скорости.
Сломанные / треснувшие зубы

6) Tношение эета

Симптоматические характеристики осциллирующих зубов:

  • Вибрация качающихся шестеренок - это низкочастотная вибрация, которую часто игнорируют.
Износ зубов

14. Подшипники качения

1) Фаза 1 развития отказа подшипников качения

Характеристика симптомов первой стадии развития отказа подшипников качения:

  • Начиная с самых ранних признаков в ультразвуковом диапазоне частот (>250 КГц), спектр может быть лучше всего оценен с помощью метода огибающей виброускорения (энергия виброускорения gSE).
Фаза 1

2) Фаза 2 развития отказа подшипников качения

Симптоматические характеристики второй стадии развития отказа подшипников качения:

  • Незначительные дефекты вызывают собственная частота вибрация деталей подшипников качения.
  • Частота неисправности находится в диапазоне 500-2000 Гц.
  • В конце второй стадии развития дефекта подшипника качения появляются боковые частоты слева и справа от частоты автоколебаний.
Фаза 2

3) Фаза 3 развития отказа подшипников качения

Симптомы, характерные для фазы 3 развития отказа подшипников качения:

  • Он имеет частоту отказов подшипников качения и частоту гармоник
  • Количество боковых полос увеличивается с ростом числа гармонических частот, на которых возникает частота неисправности при сильном износе;
  • На этом этапе износ виден невооруженным глазом и распространяется по всей окружности подшипника.
Фаза 3

4) Фаза 4 развития отказов подшипников качения

Характеристика симптомов четвертой фазы развития отказа подшипников качения:

  • Отдельные частоты отказов подшипников качения исчезают и заменяются широкополосными случайными колебаниями в виде шумовых горизонтов;
  • Ближе к концу этой фазы она даже влияет на амплитуду частоты 1X;
  • Фактически, величина высокочастотного шумового горизонта и общая величина могут быть уменьшены.
Фаза 4

15. Подшипники скольжения

1) Неустойчивость колебаний масляной пленки

Симптоматические характеристики колебания масляной пленки:

  • Колебания масляной пленки могут возникнуть, если машина работает при критической скорости вращения ротора 2X;
  • Когда ротор увеличивается до второй критической скорости вращения, вихри масляной пленки приближаются к критической скорости вращения ротора, и чрезмерная вибрация не позволяет масляной пленке поддерживать вал;
  • Частота колебаний масляной пленки фиксируется на критической скорости вращения ротора; при увеличении скорости вращения частота колебаний масляной пленки не увеличивается.
Неустойчивость колебаний масляной пленки

2)  Нестабильность

Симптоматические характеристики вихря масляной пленки:

  • Обычно он возникает в диапазоне частот 42-48% скорости вращения.
  • Иногда амплитуда вибрации очень велика, и вихреобразование в масляной пленке по своей природе нестабильно, так как увеличивает центробежную силу, поэтому сила вихреобразования возрастает.
Нестабильность

 

3) Износ подшипников скольжения/отсутствие зазора

Симптоматические характеристики износа/отказа подшипников скольжения:

  • На стадии износа подшипника скольжения возникают гармонические колебания с большой амплитудой на частотах вращения;
  • При чрезмерном скольжении зазор в подшипникеНебольшие дисбалансы или смещения могут привести к большим значениям вибрации.
Износ подшипников скольжения/отсутствие зазора

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

2 комментария к “15 Mechanical Vibration Problems & Symptoms”

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх