Часто задаваемые вопросы
Центровка валов, балансировка и вибродиагностика в вопросах и ответах
Вибродиагностика
"Результат диагностики" - это:
План работ по уточнению дефектов при необходимости - ревизии, испытаний и прочее, с обоснованием порядка работ и их необходимости.
- Замечание по состоянию, дефект ("что обнаружено")
- Динамика состояния ("негативная", "стабильное состояние", приработка)
- Рекомендация ("что делать в данный конкретный момент")
- "Насколько срочно?"
План работ по уточнению дефектов при необходимости - ревизии, испытаний и прочее, с обоснованием порядка работ и их необходимости.
Во-первых, все дефекты развиваются с очень разной скоростью. Есть дефекты, которые от момента обнаружения до выхода из строя, могут существовать годами, не мешая нормальному функционированию машины, и такие дефекты хорошо обнаруживаются. Другая сторона - дефекты с очень быстрым и/или плохо прогнозируем развитием. То, насколько часто выполняются диагностические измерения, это некий компромисс между затратами и риском пропуска дефекта.
Во-вторых, не всегда можно определить причину вибрации однозначно: например, признаки появления трещины в роторе легко спутать с появлением неуравновешенности или ослабления подшипника. Поскольку трещина в роторе настолько экзотический и редкий случай, то диагноз ставится только после исключения всех остальных причин. Пока остальные причины проверяют и исключают, машина может "не дожить"
В-третьих, пропуски дефектов зависят от квалификации и опыта диагноста. Причем опыт здесь играет решающую роль - если специалист знаком с таким типом машин, а еще лучше с этой конкретной, то понимает особенности ее динамики и "слабые" места.
Во-вторых, не всегда можно определить причину вибрации однозначно: например, признаки появления трещины в роторе легко спутать с появлением неуравновешенности или ослабления подшипника. Поскольку трещина в роторе настолько экзотический и редкий случай, то диагноз ставится только после исключения всех остальных причин. Пока остальные причины проверяют и исключают, машина может "не дожить"
В-третьих, пропуски дефектов зависят от квалификации и опыта диагноста. Причем опыт здесь играет решающую роль - если специалист знаком с таким типом машин, а еще лучше с этой конкретной, то понимает особенности ее динамики и "слабые" места.
Балансировка
Во-первых, обязательный признак наличия дисбаланса - высокая вибрация. Вибрация вибрации преимущественно в радиальных направления, обычно не меняется по времени. Во-вторых, уровень вибрации сильно зависит от частоты вращения ротора - чем скорость вращения выше, тем выше вибрация.
Чаще всего - нет. Есть небольшое количество дефектов, вибрацию от которых удается устранить балансировкой: остаточный прогиб ротора в некоторых случаях, гидродинамический и тепловой дисбаланс, расцентровку и дефекты муфты. Вибрацию от этих дефектов устраняют создавая центробежную силу, которая направлена в противоположную сторону от силы, которая вызвана дефектами. Суммируясь эти силы компенсируют реакцию опоры друг на друга и вибрация пропадает.
Если ротор изнашивается очень быстро, то это нормальное явление. Если ротор не имеет видимого износа и при балансировке устанавливаются очень маленькие балансировочные массы, то причина - недостаточная жесткость опор машины. Определить недостаточную жесткость опор очень просто - посчитайте уровень вибрации машины, когда остаточный дисбаланс соответствует требованиям ГОСТ или изготовителя. Если уровень вибрации выше нормы, то опоры недостаточно жесткие. В противном случае все нормально. Самое сложное далее определить причину недостаточной жесткости опор.
При балансировке амплитуда и фаза вибрации используется для расчета величины и угла дисбаланса ротора. Если вибрация нестабильна, значения амплитуды и фазы существенно меняются во время измерения и от пуска к пуску, получить корректные значения балансировочных грузов по такому расчету невозможно. Кроме того, когда вибрация нестабильна, это указывает что дисбаланс является не единственной причиной вибрации или вообще отсутствует.
Центровка
- по результатам вибродиагностики,
- после каждой ремонтной операции, когда был риск нарушения центровки, даже если этот риск чисто теоретический,
- перед каждой балансировкой,
- когда по опыту эксплуатации подозреваются нарушения центровки из-за смещений фундаментов, других сезонных явлений
Не помешает: умеренная несоосность может никак себя не обнаружить по вибрации, особенно если речь идет об эксплуатационном контроле, а не полноценной диагностике, тем не менее, динамические нагрузки даже от умеренной несоосности будут существенными.
Зависимость вибрации от степени нарушения соосности определяется многими факторами: типом муфты, подшипников, жесткостью опор. Опасные нарушения соосности всегда приводят к высокой вибрации и быстрым разрушениям машины. Умеренные отклонения опасны, если не устранять их длительное время.
В нашей практике был случай, когда заказчик из соображений экономии бюджета не проверил соосность после замены ротора дымососа (1,2 МВт, 1500 об/мин, подшипники скольжения). Он полагал, что "раз ротор положили в те же подшипники, ничего сдвинуться не могло". Дымосос проработал в течение месяца с вибрацией 5,1-5,5 мм/с (СКЗ виброскорости), для заказчика это было еще одним основанием для отказа от проверки центровки. Но через месяц, когда разобрали зубчатую муфту, оказалось, что зубья на одном из венцов изношены настолько, что венец пришлось заменить. Из этого примера можно сделать выводы:
Зависимость вибрации от степени нарушения соосности определяется многими факторами: типом муфты, подшипников, жесткостью опор. Опасные нарушения соосности всегда приводят к высокой вибрации и быстрым разрушениям машины. Умеренные отклонения опасны, если не устранять их длительное время.
В нашей практике был случай, когда заказчик из соображений экономии бюджета не проверил соосность после замены ротора дымососа (1,2 МВт, 1500 об/мин, подшипники скольжения). Он полагал, что "раз ротор положили в те же подшипники, ничего сдвинуться не могло". Дымосос проработал в течение месяца с вибрацией 5,1-5,5 мм/с (СКЗ виброскорости), для заказчика это было еще одним основанием для отказа от проверки центровки. Но через месяц, когда разобрали зубчатую муфту, оказалось, что зубья на одном из венцов изношены настолько, что венец пришлось заменить. Из этого примера можно сделать выводы:
- центровку надо проверять не только по результатам вибродиагностики, но и после каждой ремонтной операции, когда был риск нарушения центровки,
- лучше, чтобы приборы центровки были не только у службы диагностики, но и у тех, кто ремонт проводит (возможность сделать проверку самостоятельно, без привлечения сторонних специалистов)
Несоосность затрудняет балансировку, не позволяет провести ее качественно,при балансировке несоосных роторов требуется больше пусков, динамические нагрузки после балансировки снижаются не настолько, насколько требуется, даже если и удастся снизить вибрацию.
Исправление перед балансировкой даже умеренной несоосности существенно улучшит качество балансировки при приемлемых затратах. Однако чтобы затраты были действительно приемлемыми, необходима правильная организация работ (об этом ниже).
Исправление перед балансировкой даже умеренной несоосности существенно улучшит качество балансировки при приемлемых затратах. Однако чтобы затраты были действительно приемлемыми, необходима правильная организация работ (об этом ниже).
Иногда удается таким образом снизить вибрацию, но не нагрузки на подшипники.
Это зависит от того, как организовать работу: если использовать лазерные приборы, качественные пластины, оборудовать машину удобными домкратами, то центровку окажется возможным выполнять быстро; если организация работ не выдерживает никакой критики, то прибор все время будет "зависать" на центровках, а на проверки соосности вообще не будет времени; потребуется много приборов, рентабельность программы ОФТС окажется под сомнением.
- В ремонтных подразделениях, чтобы они могли самостоятельно, никого не привлекая, проверять центровку после ремонтов,
- в службах диагностики и виброналадки, чтобы они могли самостоятельно, никого не привлекая, проверять центровку перед балансировками и тогда, когда несоосность обнаружена по результатам вибродиагностики.
Необходимость центровки – это требование эксплуатационной документации оборудования; пытаться добавить к этому еще и какое-либо экономическое обоснование технически неграмотно; это все равно, как купить новый автомобиль, а потом пытаться просчитать экономические последствия замены масла в двигателе реже, чем написано в сервисной книжке.