Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

770

Ðèñóíîê 12.3.3.3_8 - Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö èçíîñà ïðè ìèêðîðåçàíèè.Óâåëè÷åíèå: 500õ

ïîä ìèêðîñêîïîì ãäå îïðåäåëÿþòñÿ ôîðìû, ðàçìå-

ðû è êîëè÷åñòâî ÷àñòèö.

Ïî âèäó ÷àñòèö, ôîðìå è ñîîòíîøåíèÿ ðàçìå-

ðîâ, ïóòåì ñðàâíåíèÿ ñ àòëàñîì ÷àñòèö îïðåäåëÿ-

þòñÿ ñëåäóþùèå âèäû èçíîñà [12.3.9.11]:

1. Íîðìàëüíîå èçíàøèâàíèå

×àñòèöû, îáðàçóþùèåñÿ ïðè ñêîëüæåíèè è èìå-

þùèå ôîðìó ïëîñêèõ ïëàñòèí. Ðàçìåðû ÷àñòèö

0,5…15 ìêì è ìåíåå, òîëùèíà ÷àñòèö 0,15…1 ìêì.

Îòíîøåíèå áîëüøåãî ðàçìåðà ÷àñòèö ê èõ òîëùèíå

êîëåáëåòñÿ îò 10 : 1 äëÿ áîëåå êðóïíûõ ÷àñòèö äî 3 : 1

äëÿ ÷àñòèö ñ ðàçìåðàìè îêîëî 0,5 ìêì.

Ìèêðîôîòîã-

ðàôèè ÷àñòèö èçíîñà ïðè íîðìàëüíîì èçíàøèâà-

íèè ïðèâåäåíû íà Ðèñ. 12.3.3.3_6.

2. Óñòàëîñòíîå âûêðàøèâàíèå

×àñòèöû óñòàëîñòíîãî âûêðàøèâàíèÿ èìå-

þò ôîðìó ïëîñêèõ õëîïüåâèäíûõ ïëàñòèí ñ ãëàä-

êîé ïîâåðõíîñòüþ è õàîòè÷íóþ, áåñïîðÿäî÷íîé

ôîðìû ïåðèôåðèþ. Ðàçìåðû ÷àñòèö 10…100 ìêì

è áîëåå, îòíîøåíèå áîëüøåãî ðàçìåðà ê èõ òîë-

ùèíå 10 : 1. Ïðè äàííîì âèäå èçíîñà âñòðå÷àþò-

ñÿ êàê ôåððîìàãíèòíûå ÷àñòèöû, òàê è íå ôåððî-

ìàãíèòíûå. Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö èçíîñà ïðè

óñòàëîñòíîì âûêðàøèâàíèè ïðèâåäåíû

íà

Ðèñ. 12.3.3.3_7.

3. Ìèêðîðåçàíèå

×àñòèöû èçíàøèâàíèÿ ìèêðîíåðîâíîñòåé

â âè-

äå ñòðóæêè äëèíîé 25…100 ìêì è òîëùèíîé

2…5 ìêì. ×àñòèöû àáðàçèâíîãî èçíàøèâàíèÿ â âè-

äå êóñî÷êîâ ïðîâîëî÷åê äëèíîé îò 5 ìêì è òîëùè-

íîé îò 0,25 ìêì. Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö èçíîñà

ïðè ìèêðîðåçàíèè ïðèâåäåíû íà Ðèñ. 12.3.3.3_8.

4. Çàäèð

×àñòèöû, îáðàçóþùèåñÿ ïðè óñèëåííîì ïðî-

ñêàëüçûâàíèè îäíîé äåòàëè îòíîñèòåëüíî äðóãîé

ñ áîðîçäêàìè íà ïîâåðõíîñòè è âûñòóïàþùèìè

ïðÿìûìè êðàÿìè. Ðàçìåðû ÷àñòèö îò 15 ìêì, îò-

íîøåíèå îñíîâíîãî ðàçìåðà ê òîëùèíå ÷àñòèö ñî-

ñòàâëÿåò 10 : 1. Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö èçíîñà

ïðè çàäèðå ïðèâåäåíû íà Ðèñ. 12.3.3.3_9.

Ïðè îáðàçîâàíèè óñòàëîñòíûõ ìèêðîòðåùèí

â ïîäøèïíèêàõ êà÷åíèÿ çàìåòíîãî ðîñòà ñîäåðæà-

íèÿ ìåòàëëîâ íå ïðîèñõîäèò, îäíàêî âîçíèêàþùèé

Ðèñóíîê 12.3.3.3_6 - Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö

èçíîñà ïðè íîðìàëüíîì

èçíàøèâàíèè

Óâåëè÷åíèå: 500õ

Ðèñóíîê 12.3.3.3_7 - Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö

èçíîñà ïðè óñòàëîñòíîì

âûêðàøèâàíèè

Óâåëè÷åíèå: 500õ

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

771

ïîñëå äîñòàòî÷íîãî èõ ðàçâèòèÿ ïèòòèíã ïðèâîäèò

ê ïîëîìêå. Óñòàëîñòíûå òðåùèíû îáíàðóæèâàþò-

ñÿ íà çóáüÿõ øåñòåðåí, êîòîðûå íå âûçûâàþò êàêî-

ãî – ëèáî çàìåòíîãî ïîâûøåíèÿ ñîäåðæàíèÿ ìå-

òàëëîâ ìàñëå äî òåõ ïîð, ïîêà çóá íå ñëîìàåòñÿ.

Ïîÿâëåíèå â ìàñëå ñôåðè÷åñêèõ ÷àñòèö ìîæåò

ñëóæèòü äèàãíîñòè÷åñêèì ïðèçíàêîì îáðàçîâàíèÿ

óñòàëîñòíûõ ìèêðîòðåùèí íå òîëüêî â ïîäøèïíè-

êàõ êà÷åíèÿ, íî è â çóá÷àòûõ çàöåïëåíèÿõ. Ïðè ýòîì

ñôåðè÷åñêèå ÷àñòèöû, õàðàêòåðíûå äëÿ îáðàçîâà-

íèÿ óñòàëîñòíûõ ìèêðîòðåùèí â çóá÷àòûõ çàöåï-

ëåíèÿõ èìåþò ðàçìåðû äî 20 ìêì (äëÿ ïîäøèïíè-

êîâ êà÷åíèÿ õàðàêòåðåí ðàçìåð ñôåðè÷åñêèõ ÷àñòèö

3…5 ìêì).

Â ðÿäå ñëó÷àåâ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí àíà-

ëèç îòëîæåíèé ñ ôèëüòðîâ ìàñëîñèñòåìû. Ïðåä-

âàðèòåëüíî ïðîèçâîäèòñÿ ñìûâ îòëîæåíèé ñ èñ-

ïîëüçîâàíèåì óëüòðàçâóêîâûõ ïðèñïîñîáëåíèé,

è ôèëüòðàöèÿ îñàäêà. Îñàäîê íàïðàâëÿåòñÿ â ëà-

áîðàòîðèþ íà èññëåäîâàíèå.

Âñå øèðå âíåäðÿåòñÿ îïðåäåëåíèå ìàðêè ñòà-

ëè (ñïëàâà) ñòðóæêè ñíÿòîé ñ ÌÏ, ÌÑÑ, ÔÑ, ñìû-

âîê ñ ôèëüòðîâ. Çíàíèå êîíêðåòíîé ìàðêè ñòàëè

è ìåñòà, ãäå âûÿâëåíà ñòðóæêà, ïîçâîëÿåò ëîêàëè-

çîâàòü ïîâðåæäåííûé óçåë è ïðèíÿòü îïòèìàëüíîå

ðåøåíèå ïî âîçìîæíîñòè ðåìîíòà äâèãàòåëÿ â óñ-

ëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè (ïóòåì çàìåíû àãðåãàòà, ìî-

äóëÿ) èëè íàïðàâëåíèå äâèãàòåëÿ â ðåìîíò. Â ðÿäå

ñëó÷àåâ âûÿâëÿþòñÿ ïîñòîðîííèå ÷àñòèöû íå ÿâ-

ëÿþùèåñÿ ïðîäóêòàìè èçíîñà äâèãàòåëÿ, ÷òî ïî-

çâîëÿåò ïîñëå ïðîìûâêè ìàñëîñèñòåìû äîïóñòèòü

äâèãàòåëü ê ïðîäîëæåíèþ ýêñïëóàòàöèè.

Àïïàðàòíîå îáåñïå÷åíèå òðèáîäèàãíîñòèêè

Àïïàðàòóðà äëÿ ïðîâåäåíèÿ àòîìíî-ýìèññèîí-

íîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà ñìàçî÷íûõ ìàñåë.

Äëÿ èçìåðåíèÿ êîíöåíòðàöèè ýëåìåíòîâ â ñìà-

çî÷íîì ìàñëå èñïîëüçóþòñÿ óñòàíîâêè òèïà ÌÔÑ

(ìíîãîêàíàëüíûé ôîòîýëåêòðè÷åñêèé ñïåêòðîìåòð)

ðàçëè÷íûõ ìîäèôèêàöèé. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ âñåõ óñ-

òàíîâîê îäèíàêîâ [12.3.9.12]. Îíè ðàçëè÷àþòñÿ òîëü-

êî ñïîñîáîì ïîäà÷è ïðîáû â èñòî÷íèê âîçáóæäåíèÿ

ñïåêòðîâ (äóãîâîé ðàçðÿä) è àïïàðàòóðíûì îôîðì-

ëåíèåì.

Àíàëîãè÷íûé ïðèíöèï äåéñòâèÿ ëåæèò â îñ-

íîâå çàðóáåæíûõ ñïåêòðîìåòðîâ ñ äóãîâûì âîç-

áóæäåíèåì ñïåêòðîâ (ÌÎÀ ôèðìû Baird, D2R2

ôèðìû Spectro).

1. Ðåíòãåíîôëóîðåñöåíòíàÿ àïïàðàòóðà

Â ïîñëåäíåå âðåìÿ â ýêñïëóàòàöèè âñå áîëü-

øå âíåäðÿåòñÿ îáîðóäîâàíèå, êîòîðîå îòëè÷àþòñÿ

îò ïðåäøåñòâóþùåãî ïîêîëåíèÿ ïðèáîðîâ òîëüêî

ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçîé è àâòîìàòèçèðîâàí-

íûì ñïîñîáîì îáðàáîòêè ïîñòóïàþùåé èíôîðìà-

öèè [12.3.9.13]. Ðåíòãåíîôëóîðåñöåíòíàÿ àïïàðà-

òóðà äåëèòñÿ íà äâå áîëüøèå ãðóïïû ïî ñïîñîáó

ðàçëîæåíèÿ â ñïåêòð è äåòåêòèðîâàíèÿ ôëóîðåñ-

öåíòíîãî èçëó÷åíèÿ.

Ïðîöåññ àíàëèçà íà ñîâðåìåí-

íûõ ðåíòãåíîâñêèõ ôëóîðåñöåíòíûõ ñïåêòðîìåòðàõ

ïîëíîñòüþ àâòîìàòèçèðîâàí.

à) Êðèñòàëë–äèôðàêöèîííàÿ àïïàðàòóðà (èëè

àïïàðàòóðà ñ âîëíîâîé äèñïåðñèåé) èñïîëüçóåò

êðèñòàëë - àíàëèçàòîðû, îáåñïå÷èâàþùèå âåñüìà

âûñîêîå ñïåêòðàëüíîå ðàçðåøåíèå ïî äëèíàì âîëí.

Ðàçëîæåíèå ôëóîðåñöåíòíîãî èçëó÷åíèÿ â ñïåêòð

ïðîèñõîäèò â äåòåêòîðå è îñíîâàíî íà èñïîëüçîâà-

íèè çàêîíà Âóëüôà-Áðåããîâ äëÿ ìîíîêðèñòàëëîâ.

Êðèñòàëë-äèôðàêöèîííàÿ àïïàðàòóðà ïðåä-

ñòàâëåíà, êàê ïðàâèëî, ñòàöèîíàðíûìè óñòàíîâ-

êàìè, èñïîëüçóþùèìè ìîùíîå ïåðâè÷íîå èçëó-

÷åíèå ðåíòãåíîâñêèõ òðóáîê. Ïðîìûøëåííûå

êðèñòàëë-äèôðàêöèîííûå ñïåêòðîìåòðû ÿâëÿþò-

ñÿ, êàê ïðàâèëî, ìíîãîêàíàëüíûìè, èìåþùèìè

íàáîð æåñòêî ôèêñèðîâàííûõ ñïåêòðîìåòðè÷åñ-

êèõ êàíàëîâ, íàñòðîåííûõ íà ðåãèñòðàöèþ ôëó-

îðåñöåíöèè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ. Îíè èñïîëü-

çóþòñÿ îáû÷íî â ïðîìûøëåííûõ ëàáîðàòîðèÿõ

äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ñòàëåé,

ñïëàâîâ, ãîðíûõ ïîðîä, öåìåíòîâ, ðóä, ïðîäóê-

òîâ îáîãàùåíèÿ è ò.ä.

Â èññëåäîâàòåëüñêèõ ëàáîðàòîðèÿõ, êîãäà

íàáîð îïðåäåëÿåìûõ ýëåìåíòîâ çàðàíåå íåèçâå-

ñòåí è òðåáîâàíèÿ ê ýêñïðåññíîñòè íå òàê âåëè-

Ðèñóíîê 12.3.3.3_9 - Ìèêðîôîòîãðàôèè ÷àñòèö èçíîñà ïðè çàäèðå. Óâåëè÷åíèå: 500õ

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

772

êî, ïðåäïî÷òèòåëüíåå îäíîêàíàëüíûå ðåíòãåíî-

âñêèå ñïåêòðîìåòðû, ëåãêî íàñòðàèâàåìûå íà ðå-

ãèñòðàöèþ ôëóîðåñöåíòíîãî èçëó÷åíèÿ ëþáîãî

ýëåìåíòà.

á)

Áåçäèôðàêöèîííàÿ àïïàðàòóðà (èëè àïïà-

ðàòóðà ñ ýíåðãåòè÷åñêîé äèñïåðñèåé) èñïîëüçóåò

ýíåðãîäèñïåðñèîííûå äåòåêòîðû ðåíòãåíîâñêîãî

èçëó÷åíèÿ. Îñòàëüíûå ýëåìåíòû ðåíòãåíîôëóîðåñ-

öåíòíîãî ñïåêòðîìåòðà îäèíàêîâû äëÿ êðèñòàëë-

äèôðàêöèîííîé è áåçäèôðàêöèîííîé àïïà

ðàòóðû.

Áåçäèôðàêöèîííàÿ àïïàðàòóðà îòëè÷àåòñÿ

âûñîêîé ñâåòîñèëîé, ñðàâíèòåëüíî ìàëûìè ãàáà-

ðèòàìè, íåáîëüøèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì è íåâû-

ñîêîé ñòîèìîñòüþ. Âàæíûì äîñòîèíñòâîì ýòîé

àïïàðàòóðû ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü èí-

ôîðìàöèþ îá èíòåíñèâíîñòÿõ ïî÷òè âñåõ ôîðìè-

ðóþùèõ ïðîáó ýëåìåíòîâ çà îäíó ýêñïîçèöèþ.

Â êîíñòðóêöèè äâèãàòåëÿ èñïîëüçóþòñÿ ñïëà-

âû, â ÷àñòíîñòè, ñòàëè, êîíöåíòðàöèÿ ëåãèðóþùèõ

äîáàâîê â êîòîðûõ â 10…100 ðàç ìåíüøå êîíöåí-

òðàöèè æåëåçà. Òàê, â ñòàëè ÝÈ-347-Ø, èç êîòî-

ðîé èçãîòàâëèâàþòñÿ ïîäøèïíèêè, êîíöåíòðàöèÿ

æåëåçà ñîñòàâëÿåò îêîëî 85%, âîëüôðàìà – 10%,

íèêåëÿ - ìåíåå 1%, íà äðóãèå ýëåìåíòû ïðèõîäèò-

ñÿ ~ 4%.

Â ñëó÷àå ðàçâèòèÿ äåôåêòà ïðè äîñòèæåíèè

êîíöåíòðàöèè æåëåçà 4 ã/ò (êîíöåíòðàöèÿ, ïðè êî-

òîðîé äâèãàòåëü ñíèìàþò ñ ýêñïëóàòàöèè) ñîäåð-

æàíèå âîëüôðàìà è íèêåëÿ ñîñòàâèò ~ 0,4 ã/ò

è 0,01 ã/ò ñîîòâåòñòâåííî. Òî åñòü, çíà÷åíèÿ êîí-

öåíòðàöèé W è Ni íàõîäÿòñÿ íèæå ïðåäåëà îáíà-

ðóæåíèÿ ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. Ýòî çíà-

÷èò, ÷òî êîíöåíòðàöèÿ ëåãèðóþùèõ êîìïîíåíòîâ

íå ìîæåò áûòü èçìåðåíà è, ñîîòâåòñòâåííî, íå ìî-

æåò áûòü îáíàðóæåí äåôåêò. Î÷åâèäíî, ÷òî êîí-

öåíòðàöèÿ ëåãèðóþùèõ ýëåìåíòîâ áóäåò äîñòàòî÷-

íà äëÿ èçìåðåíèÿ â ñëó÷àå ÷ðåçìåðíîãî óâåëè÷åíèÿ

ñîäåðæàíèÿ æåëåçà.

Ïðèâåäåííûé ïðèìåð ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè

èñïîëüçîâàíèè äèàãíîñòè÷åñêîé ñïåêòðàëüíîé

àïïàðàòóðû è ñóùåñòâóþùåì ìåòîäè÷åñêîì îáåñ-

ïå÷åíèè äëÿ äâèãàòåëåé, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ

íîð-

ìàëüíûì èçíîñîì, âîçìîæíî îïðåäåëåíèå êîíöåí-

òðàöèè,

â ëó÷øåì ñëó÷àå, òîëüêî îñíîâíûõ

ìåòàëëîâ. Êîíöåíòðàöèÿ ëåãèðóþùèõ ýëåìåíòîâ

ìîæåò áûòü óâåðåííî èçìåðåíà â ñëó÷àå áîëüøîãî

ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ îñíîâû, ò.å. êîãäà äâèãàòåëü

áóäåò íàõîäèòüñÿ â ïðåäîòêàçíîì, ëèáî îòêàçíîì

ñîñòîÿíèè. Ïîýòîìó íåäîñòàòî÷íûå ïðåäåëû îáíà-

ðóæåíèÿ ïðèâîäÿò ê íèçêîé äîñòîâåðíîñòè ðåçóëü-

òàòîâ è íåâîçìîæíîñòè îòñëåæèâàíèÿ äåôåêòîâ íà

ðàííåé ñòàäèè ðàçâèòèÿ.

2. Àïïàðàòóðà äëÿ ïðîâåäåíèÿ ôåððîãðàôè-

÷åñêîãî àíàëèçà

Ôåððîãðàôè÷åñêèé ñïîñîá àíàëèçà, â îòëè÷èå

îò ñïåêòðàëüíîãî, ïðåäîñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíî áîëü-

øå èíôîðìàöèè î ÷àñòèöàõ èçíîñà. Äàííûì ñïî-

ñîáîì ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì îöåíèòü ðàçìåð,

èíäåêñ èçíîñà (êîëè÷åñòâåííàÿ îöåíêà ñîäåðæàíèÿ

÷àñòèö èçíîñà), ôîðìó è ñîñòîÿíèå ïîâåðõíîñòè

÷àñòèö, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò èäåíòèôèöèðîâàòü âèä

èçíîñà.

Ñòàíäàðòîì [12.3.9.14] óñòàíîâëåíî îêîëî äâóõ

äåñÿòêîâ òèïîâ èçíàøèâàíèÿ. Ïîýòîìó äëÿ óñòàíîâ-

ëåíèÿ ãðàíè÷íûõ çíà÷åíèé, ïðè êîòîðûõ äâèãàòåëü

äîïóñêàåòñÿ (íå äîïóñêàåòñÿ) ê ýêñïëóàòàöèè íåîá-

õîäèìî òî÷íîå îïðåäåëåíèå òèïà. Íà ïðàêòèêå åãî

îïðåäåëåíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äîñòàòî÷íî ñëîæ-

íóþ çàäà÷ó ââèäó áîëüøîãî ðàçíîîáðàçèÿ òèïîâ

è îäíîâðåìåííîñòè äåéñòâèÿ.

Èíôîðìàöèÿ, êîòî-

ðóþ ïðåäñòàâëÿåò ôåððîãðàôè÷åñêèé àíàëèç ïî

ïàðàìåòðàì ÷àñòèö èçíîñà, ÿâëÿåòñÿ íå âñåãäà äî-

ñòàòî÷íîé äëÿ àäåêâàòíîé îöåíêè òåõíè÷åñêîãî

ñîñòîÿíèÿ äâèãàòåëÿ.

Ôåððîãðàôè÷åñêèé ñïîñîá àíàëèçà óâåëè÷è-

âàåò êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè îá èçíîñíûõ ÷àñòè-

öàõ ïî ñðàâíåíèþ ñî ñïåêòðîìåòðè÷åñêèìè. Ãëàâ-

íîå äîñòîèíñòâî ôåððîãðàôèè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì,

÷òî ïî ôîðìå ÷àñòèö èìååòñÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ âîç-

ìîæíîñòü îïðåäåëåíèÿ òèïà èçíàøèâàíèÿ. Îäíà-

êî çäåñü âîçíèêàåò çàäà÷à óñòàíîâëåíèÿ ãðàíè÷íûõ

çíà÷åíèé äëÿ ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ î òåõíè÷åñêîì

ñîñòîÿíèè äâèãàòåëÿ.

Îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè ÃÒÄ äëÿ îáåñ-

ïå÷åíèÿ òðèáîäèàãíîñòèêè

Íà ýòàïå ýñêèçíîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ íîâîãî

àâèàöèîííîãî äâèãàòåëÿ ñëåäóåò ïðåäóñìîòðåòü

ìåñòà (â òîì ÷èñëå è ðåçåðâíûå) äëÿ óñòàíîâêè ÌÏ,

ÌÑÑ, ÔÑ. Ïðè ýòîì ÷àñòü ìåñò äëÿ ÌÏ è ÌÑÑ

âðåìåííî ìîæåò áûòü çàãëóøåíà, è óñòàíîâêà èõ

ìîæåò âûïîëíÿòüñÿ äëÿ ïîèñêà ìåñòà ïîâðåæäåíèÿ

[12.3.9.3].

×àñòî â ìàñëîñèñòåìû àâèàöèîííûõ äâèãàòå-

ëåé óñòàíàâëèâàþò ïîëíîïîòî÷íûå ôèëüòðû ñ îä-

íîðàçîâûìè ôèëüòðîýëåìåíòàìè â íàãíåòàþùåé

è îòêà÷èâàþùåé ìàãèñòðàëÿõ. Ïðè òàêîé êîìïîíîâ-

êå îñíîâíàÿ ìàññà ÷àñòèö èçíîñà îñåäàåò íà ýòèõ

ôèëüòðîýëåìåíòàõ. Ïîýòîìó èíôîðìàòèâíîñòü ïðîá

ìàñëà î÷åíü ìàëà. Ïðè ýòîì â îáúåìå ìàñëà ïðàê-

òè÷åñêè íå ïðîèñõîäèò íàêîïëåíèÿ ÷àñòèö èçíîñà.

Ýòî ïîëîæèòåëüíî ñêàçûâàåòñÿ íà óñëîâèÿõ ðàáî-

òû ïàð òðåíèÿ, íî ðåçêî ñíèæàåò èí

ôîðìàòèâíîñòü

ïðîá ìàñëà è âåðîÿòíîñòü ñâîåâðåìåííîãî îáíàðó-

æåíèÿ íà÷àëà èçíîñà äåòàëåé è óçëîâ äâèãàòåëÿ.

Ïîýòîìó ìåñòà îòáîðà ïðîá ìàñëà ñëåäóåò ðàñïî-

ëàãàòü ïåðåä ôèëüòðàìè.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

773

12.3.4 - Êîíòðîëü è äèàãíîñòèêà ïî

ïàðàìåòðàì âèáðàöèè ÃÒÄ

Âèáðîàêóñòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà — îäèí èç

ìåòîäîâ òåõíè÷åñêîé äèàãíîñòèêè ÃÒÄ, èñïîëüçó-

þùèé â êà÷åñòâå äèàãíîñòè÷åñêèõ ñèãíàëîâ ìåõà-

íè÷åñêèå êîëåáàíèÿ äåòàëåé è óçëîâ, àêóñòè÷åñêèå

êîëåáàíèÿ â òâåðäûõ, æèäêèõ è ãàçîîáðàçíûõ ñðå-

äàõ.

Ìåòîäû âèáðîàêóñòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè ïðèìå-

íÿþòñÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè (íà ñòàäèÿõ êîíñòðóè-

ðîâàíèÿ è äîâîäêè îïûòíûõ îáðàçöîâ), ïðîèçâîäñòâà,

ýêñïëóàòàöèè è ðåìîíòà äâèãàòåëåé [12.3.9.15].

Ìåõàíè÷åñêèå êîëåáàíèÿ (âèáðàöèè) îáëàäàþò

âûñîêîé èíôîðìàòèâíîñòüþ è áûñòðîé ðåàêöèåé íà

èçìåíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ äåòàëåé è óçëîâ, à òàêæå âû-

ñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê äåôåêòàì íà ðàííåé ñòà-

äèè ðàçâèòèÿ. Âíåäðåíèå ìåòîäîâ è ñðåäñòâ âèáðî-

àêóñòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè íå òðåáóåò ðàçáîðêè èëè

äîðàáîòêè êîíñòðóêöèè èçäåëèé, ÷òî î÷åíü âàæíî

ïðè èõ ýêñïëóàòàöèè [

12.3.9.16

Çàäà÷è âèáðîàêóñòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè ÃÒÄ

ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå ãðóïïû.

Ïåðâàÿ ãðóïïà çàäà÷ – îïðåäåëåíèå òåõíè÷åñ-

êîãî ñîñòîÿíèÿ äâèãàòåëÿ è åãî ýëåìåíòîâ, à òàêæå

ðàííåå îáíàðóæåíèå íåèñïðàâíîñòåé äëÿ îáåñïå-

÷åíèÿ òðåáóåìîé íàäåæíîñòè äâèãàòåëÿ è óìåíü-

øåíèÿ çàòðàò, ñâÿçàííûõ ñ óñòðàíåíèé ïîñëåäñòâèé

íåèñïðàâíîñòåé. Ýòè çàäà÷è ðåøàþò íà ýòàïå ýêñ-

ïëóàòàöèè, ïðè ñòåíäîâûõ èñïûòàíèÿõ, âî âðåìÿ

äîâîäêè è â ïðîèçâîäñòâå.

Âòîðàÿ ãðóïïà çàäà÷ – îöåíêà âèáðàöèîííîãî

ñîñòîÿíèÿ äâèãàòåëÿ è åãî ýëåìåíòîâ ñ öåëüþ ïðåäóï-

ðåæäåíèÿ íåèñïðàâíîñòåé, âûçâàííûõ êîëåáàíèÿìè.

Ïîä âèáðàöèîííûì ñîñòîÿíèåì äâèãàòåëÿ

ïîíèìàþò ñîâîêóïíîñòü ïàðàìåòðîâ, õàðàêòåðèçó-

þùèõ âèáðàöèþ äàííîãî äâèãàòåëÿ. Âèáðîñîñòîÿ-

íèå ìîæíî îïðåäåëèòü äëÿ äàííîé òî÷êè äâèãàòå-

ëÿ, íåêîòîðîé åãî çîíû èëè äâèãàòåëÿ â öåëîì,

à òàêæå äëÿ ñåìåéñòâà äâèãàòåëåé. Âèáðîñîñòîÿíèå

îïðåäåëÿþò äëÿ íåêîòîðûõ ðåæèìîâ ðàáîòû èëè

ìíîæåñòâà ðåæèìîâ ðàáîòû äâèãàòåëÿ, à òàêæå ðàç-

ëè÷íûõ óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè [

12.3.9.15

12.3.4.1 - Ïàðàìåòðû âèáðàöèè

è åäèíèöû èçìåíåíèÿ

Âèáðàöèÿ ïðåäñòàâëÿåò ïðîòåêàþùèé âî âðå-

ìåíè ïðîöåññ. Ïðè îïèñàíèè âèáðàöèè ãàðìîíè-

÷åñêèì çàêîíîì:

x(t) = A sin(

ω ω

t +

χχ

) (12.3.4-1)

èñïîëüçóåòñÿ òðè íåçàâèñèìûõ ïàðàìåòðà: àìïëè-

òóäà À, êðóãîâàÿ ÷àñòîòà

ωω

è íà÷àëüíàÿ ôàçà

χχ

Êðóãîâàÿ ÷àñòîòà

ωω

(ðàä/ñ) ïðåäñòàâëÿåò ÷èñëî ïîë-

íûõ êîëåáàíèé çà 2

π π

ñåêóíä. Ïîëíûé öèêë ñîâåð-

øàåòñÿ çà âðåìÿ Ò, íàçûâàåìîå ïåðèîäîì êîëåáà-

íèé. Êîëè÷åñòâî ïîëíûõ êîëåáàíèé â åäèíèöó

âðåìåíè ïðåäñòàâëÿåò ÷àñòîòó êîëåáàíèé f (Ãö).

Ìåæäó ýòèìè ïàðàìåòðàìè ñóùåñòâóåò ñâÿçü:

f = 1/Ò

ωω

= 2

ππ

f = 2

ππ

/ Ò (12.3.4-2)

Â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ÷àñòîòà êîëåáàíèé ìî-

æåò òàêæå õàðàêòåðèçîâàòüñÿ ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ

ñîîòâåòñòâóþùåãî óçëà äâèãàòåëÿ n (ñåê

-1

). Ïðè

ýòîì:

ω ω

= n

ππ

/ 30

f = n /60 (12.3.4-3)

Ôàçà èçìåðÿåòñÿ â ðàäèàíàõ èëè óãëîâûõ ãðà-

äóñàõ (1 ðàä = 57,295

Åäèíèöû èçìåðåíèÿ óðîâíÿ âèáðàöèè çàâèñÿò

îò èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû. Àìïëèòóäó âèáðîñìåùå-

íèÿ Õ èçìåðÿþò â ìèëëèìåòðàõ èëè ìèêðîíàõ, âèá-

ðîñêîðîñòü V - â ìèëëèìåòðàõ â ñåêóíäó, âèáðîóñ-

êîðåíèå W - â ìåòðàõ â ñåêóíäó â êâàäðàòå.

Âèáðàöèÿ òàê æå ìîæåò âûðàæàòüñÿ â îòíîñè-

òåëüíûõ åäèíèöàõ – äåöèáåëàõ. Òîãäà óðîâíè êî-

ëåáàíèé ñîîòâåòñòâåííî âèáðîñìåùåíèÿ L

(äÁ),

âèáðîñêîðîñòè L

(äÁ) è âèáðîóñêîðåíèÿ L

(äÁ)

îïðåäåëÿþòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì:

= 20 lg (X / X

ÏÎÐ

), (12.3.4 - 4)

= 20 lg (V / V

ÏÎÐ

), (12.3.4 - 5)

= 20 lg (W / W

ÏÎÐ

), (12.3.4 - 6)

ãäå X

ÏÎÐ

, V

ÏÎÐ

, W

ÏÎÐ

– ïîðîãîâûå çíà÷åíèÿ (â ñîîò-

âåòñòâèè ñî Ñòàíäàðòîì ÈÑÎ–1683 X

ÏÎÐ

≅ 10

-12

ì,

ÏÎÐ

≅10

-9

ì/ñ, W

ÏÎÐ

≅10

-6

ì/ñ

, ïðèâåäåííûå ê êðó-

ãîâîé ÷àñòîòå

ωω

= 1000 ðàä/ñ (f

≅159 Ãö).

Äëÿ èçìåðåíèÿ âèáðîóñêîðåíèÿ ÷àùå èñïîëü-

çóåòñÿ áåçðàçìåðíàÿ âåëè÷èíà âèáðîïåðåãðóçêè Ê

ïðåäñòàâëÿþùàÿ îòíîøåíèå èçìåðåííîãî âèáðîóñ-

êîðåíèÿ W ê óñêîðåíèþ ñèëû òÿæåñòè g:

= W/g (12.3.4-7)

Ïàðàìåòðû óðîâíÿ âèáðàöèè ñâÿçàíû ìåæäó

ñîáîé ñîîòíîøåíèÿìè:

(12.3.4-8)

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

774

Âûøåïåðå÷èñëåííûå ïàðàìåòðû ïðèìåíÿþòñÿ

äëÿ îïèñàíèÿ îòäåëüíûõ ãàðìîíè÷åñêèõ ñîñòàâëÿ-

þùèõ âèáðàöèè. Â ñëó÷àå ñëîæíîé âèáðàöèè, êî-

òîðàÿ íå îïèñûâàåòñÿ ïðîñòû

ì ñîîòíîøåíèåì

(12.3.4-1), äëÿ õàðàêòåðèñòèêè âèáðàöèè ïðèìåíÿ-

þò ïèêîâîå çíà÷åíèå x

ÏÈÊ

, ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå

ÝÔ

è ñðåäíåå çíà÷åíèå x

ÑÐ

, êîòîðûå âûðàæàþòñÿ

ñîîòíîøåíèÿìè:

ÏÈÊ

= max |x| (12.3.4-9)

∫

эô

dttx

x )(

(12.3.4-10)

Ïèêîâîå çíà÷åíèå âèáðîñìåùåíèé ïðåäñòàâ-

ëÿåò ìàêñèìàëüíîå îòêëîíåíèå êîëåáëþùåãîñÿ

òåëà è ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ, íàïðèìåð, ïðè îïðå-

äåëåíèè çàçîðà ìåæäó ñîâåðøàþùèìè êîëåáàíèÿ

òåëàìè. Ïèêîâîå çíà÷åíèå âèáðîóñêîðåíèÿ õàðàê-

òåðèçóåò ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ èíåðöèîííûõ

ñèë. Ýôôåêòèâíîå è ñðåäíåå çíà÷åíèÿ èñïîëüçóþò-

ñÿ äëÿ îöåíêè îáùåé èíòåíñèâíîñòè âèáðàöèè.

Ïèêîâûå çíà÷åíèÿ ïðèìåíÿþò ïðè àíàëèçå

ãàðìîíè÷åñêîé âèáðàöèè, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå

îíè îïðåäåëÿþò àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ ïðîöåññà.

Äëÿ ñëîæíîãî ïðîöåññà âèáðàöèè ïèêîâûå çíà÷å-

íèÿ äàþò îãðàíè÷åííóþ èíôîðìàöèþ, ò.ê. îíè îïè-

ñûâàþò ïðîöåññ â îòäåëüíûå ìîìåíòû âðåìåíè áåç

ó÷åòà âçàèìîñâÿçè ìåæäó íèìè. Òåì íå ìåíåå, ïðè-

ìåíåíèå ïèêîâûõ çíà÷åíèé äëÿ ñëîæíîãî ïðîöåññà

âèáðàöèè ïîëåçíî â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà òðåáó

åòñÿ,

íàïðèìåð, ïîëó÷èòü èíôîðìàöèþ î ìàêñèìàëüíûõ

îòíîñèòåëüíûõ âèáðîñìåùåíèÿõ ðîòîðà è ñòàòîðà

äâèãàòåëÿ äëÿ àíàëèçà çàçîðîâ ìåæäó íèìè.

Ñðåäíèå è ýôôåêòèâíûå çíà÷åíèÿ ïðèìåíÿþòñÿ

äëÿ àíàëèçà âèáðàöèè, êîòîðàÿ íå ÿâëÿåòñÿ ñèíóñî-

èäàëüíîé è ìîæåò áûòü, íàïðèìåð, ñëó÷àéíîé. Âå-

ëè÷èíà ýôôåêòèâíîãî çíà÷åíèÿ îöåíèâàåò îáùóþ

èíòåíñèâíîñòü âèáðàöèè è ïðîïîðöèîíàëüíà ýíåð-

ãèè êîëåáàíèé [12.3.9.17, 12.3.9.18, 12.3.9.19].

12.3.4.2 - Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðè-

ñòèêè âèáðàöèè

Ïðè èçó÷åíèè âèáðàöèè àâèàöèîííîãî äâèãà-

òåëÿ ïðàêòè÷åñêè íå óäàåòñÿ ïðè ïîâòîðíûõ èçìå-

ðåíèÿõ ïîëó÷èòü ñîâïàäàþùèå èëè äîñòàòî÷íî

áëèçêèå çíà÷åíèÿ èçìåðÿåìûõ âåëè÷èí. Ýòî ïðî-

èñõîäèò äàæå â òîì ñëó÷àå, êîãäà âèáðàöèîííûå

èññëåäîâàíèÿ (âèáðîãðàôèðîâàíèå) ïðîèçâîäèòñÿ

íà îäíîì è òîì æå ýêçåìïëÿðå äâèãàòåëÿ, êàçàëîñü

áû, â îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ, è ôèêñèðóåòñÿ âèáðà-

öèÿ òîëüêî ñ ÷àñòîòàìè ïåðâûõ ðîòîðíûõ ãàðìî-

íèê. Ïðè÷èíà òàêîãî ÿâëåíèÿ ñâÿçàíà ñ âëèÿíèåì

íà óðîâåíü âèáðàöèè êðàéíå øèðîêîãî íàáîðà âíå-

øíèõ è âíóòðèäâèãàòåëüíûõ ôàêòîðîâ. Ó÷åñòü âñå

ôàêòîðû ïðè âûïîëíåíèè èçìåðåíèÿ íåâîçìîæíî.

Íàïðèìåð, àòìîñôåðíûå óñëîâèÿ ìîæíî êîíòðîëè-

ðîâàòü, íî èìè íåëüçÿ óïðàâëÿòü.

Î õàðàêòåðå ðàçáàëàíñèðîâêè ðîòîðîâ íà ðà-

áî÷èõ ðåæèìàõ – îñíîâíîì èñòî÷íèêå ðîòîðíîé

âèáðàöèè – èìååòñÿ ëèøü ïðèáëèæåííîå ïðåäñòàâ-

ëåíèå. Õàðàêòåð ðàçáàëàíñèðîâêè áóäåò çàâèñåòü

êàê îò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è äëèòåëüíîñòè ðàáî-

òû äâèãàòåëÿ íà ðàáî÷èõ ðåæèìàõ, òàê è îò äëè-

òåëüíîñòè ñòîÿíêè äâèãàòåëÿ ïåðåä çàïóñêîì è ïî-

ëîæåíèÿ ðîòîðà, â êîòîðîì îí íàõîäèëñÿ ïðè

îñòûâàíèè.

Ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà óïðóãèå è äèññèïà-

òèâíûå ñâîéñòâà ñèëîâîé ñõåìû äâèãàòåëÿ è, ñîîò-

âåòñòâåííî, íà óðîâåíü âèáðàöèè îêàçûâàþò íåñòà-

öèîíàðíûå òåïëîâûå ïîëÿ â äåòàëÿõ è óçëàõ

äâèãàòåëÿ. Ó÷åñòü èõ âîçäåéñòâèÿ íà âåëè÷èíó âèá-

ðàöèè îêàçûâàåòñÿ íåâîçìîæíûì â âèäó îòñóòñòâèÿ

â íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòàòî÷íî àäåêâàòíûõ ìîäåëåé

òåïëîâîãî ñîñòîÿíèÿ äëÿ äâèãàòåëÿ â öåëîì.

àêîíåö, â çàâèñèìîñòè îò ìíîæåñòâà âíåøíèõ

è âíóòðåííèõ ôàêòîðîâ â êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìå

äâèãàòåëÿ áóäóò â ðàçëè÷íîé ñòåïåíè ïðîÿâëÿòüñÿ

íåëèíåéíûå ýôôåêòû (íàïðèìåð, â êîíòàêòíûõ âçà-

èìîäåéñòâèÿõ âî ôëàíöåâûõ ñîåäèíåíèÿõ êîðïóñîâ

èëè òåë êà÷åíèÿ â ïîäøèïíèêàõ), êîòîðûå ïðèâå-

äóò ê ðàçëè÷íîé ñòåïåíè âçàèìîâëèÿíèÿ è ìîäóëÿ-

öèè ãàðìîíè÷åñêèõ ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà âèáðà-

öèè.

Ââèäó ñëîæíîñòè êîíñòðóêöèè äâèãàòåëÿ è ìíî-

æåñòâà ïðè÷èí, âëèÿþùèõ íà åãî âèáðàöèþ, ïåðå÷èñ-

ëåíèå âñåõ âîçìîæíûõ ïðè÷èí è èõ ó÷åò ïðè èçìåðå-

íèè âèáðàöèè âðÿä ëè âîçìîæåí. Íåñòàáèëüíîñòü

àìïëèòóäû, ôàç è ÷àñòîò, ñîñòàâëÿþùèõ âèáðàöèè çà-

ñòàâëÿåò ðàññìàòðèâàòü âèáðàöèþ êàê ñëó÷àéíûé ïðî-

öåññ. Ïðèìåðû ñëó÷àéíîãî ïîâåäåíèÿ âèáðàöèè ïî-

êàçàíû íà Ðèñ. 12.3.4.2_1.

Íåñìîòðÿ íà ñëó÷àéíûé õàðàêòåð îòäåëüíûõ

èçìåðåíèé âèáðàöèè, ïî ìíîæåñòâó èçìåðåíèé,

ïîëó÷åííûõ ïðè ìíîãîêðàòíî ïîâòîðåííûõ îïû-

òàõ, ìîæíî îïðåäåëèòü ñðåäíèå âåëè÷èíû, êîòîðûå

ñ íåêîòîðîé âåðîÿòíîñòüþ áóäóò õàðàêòåðèçîâàòü

êîíêðåòíóþ ðåàëèçàöèþ èçìåðåííîé âèáðàöèè.

Ïðè ñòàòèñòè÷åñêîì ïîäõîäå ðåçóëüòàò èçìåðåíèÿ

âèáðàöèè õ ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ñëó÷àéíàÿ âåëè-

÷èíà. Äëÿ åå îïèñàíèÿ ïðèìåíÿåòñÿ ôóíêöèÿ ïëîò-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

775

Ðèñóíîê 12.3.4.2_1 - Ïðèìåð ñëó÷àéíîãî ïîâåäåíèÿ âèáðàöèè ÃÒÄ

íîñòè âåðîÿòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèé ð(õ).

Ýòà ôóíêöèÿ ïðèíèìàåò çíà÷åíèÿ, ðàâíûå âåðîÿò-

íîñòè ïîïàäàíèÿ çíà÷åíèÿ âèáðàöèè õ â áåñêîíå÷-

íî ìàëûé èíòåðâàë dx (ñì. Ðèñ. 12.3.4.2_2), ïðè-

÷åì:

(12.3.4-12)

Â êà÷åñòâå õàðàêòåðèñòèê ñëó÷àéíîé âåëè÷è-

íû õ âèáðàöèè èñïîëüçóþò ñðåäíåå çíà÷åíèå:

(12.3.4-13)

è ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå:

(12.3.4-14)

Ñðåäíåå çíà÷åíèå m

õàðàêòåðèçóåò âåëè÷èíó,

îêîëî êîòîðîé ãðóïïèðóþòñÿ èçìåðåííûå âåëè÷è-

íû âèáðàöèè, à ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå

σσ

Ðèñóíîê 12.3.4.2_2 - Ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ

âåðîÿòíîñòåé

ïîêàçûâàåò ñòåïåíü ðàçáðîñà âîçìîæíûõ çíà÷åíèé

âèáðàöèè îòíîñèòåëüíî ñðåäíåé âåëè÷èíû m

Åñëè èìååòñÿ íàáîð èç n èçìåðåííûõ çíà÷å-

íèé âèáðàöèè x

, i = 1,…, n, òî ñðåäíåå çíà÷åíèå

îöåíèâàåòñÿ âåëè÷èíîé:

(12.3.4-15)

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

776

à ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå – âåëè÷èíîé:

(12.3.4-16)

Äëÿ îöåíêè ðàçáðîñà çíà÷åíèé âèáðàöèè ïðè-

ìåíÿåòñÿ òàêæå êîýôôèöèåíò âàðèàöèè àìïëèòó-

äû âèáðàöèè:

η η

σσ

/ m

(12.3.4-17)

Äëÿ ïåðâûõ ãàðìîíèê ðîòîðîâ âåëè÷èíà

ηη

ñî-

ñòàâëÿåò ïðèìåðíî 0,15…0,25. Ñ ðîñòîì âèáðàöèè

êîýôôèöèåíò âàðèàöèè íåñêîëüêî ïàäàåò, à ïðè ìà-

ëûõ óðîâíÿõ – íåñêîëüêî óâåëè÷èâàåòñÿ [12.3.9.20].

12.3.4.3 - Ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ

âèáðàöèè â ÃÒÄ

Âûçûâàþùèå âèáðàöèþ íàãðóçêè, äåéñòâóþ-

ùèå â ÃÒÄ, îáóñëîâëåíû ïðèíöèïîì äåéñòâèÿ

è îñîáåííîñòÿìè êîíñòðóêöèè òóðáîêîìïðåññîðà,

ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé ëîïàòî÷íóþ ðîòîðíóþ

ìàøèíó è ñîñòàâëÿþùåãî îñíîâó ñîâðåìåííîãî

ÃÒÄ, à òàêæå óñëîâèÿìè ýêñïëóàòàöèè ÑÓ íà ËÀ.

Âíåøíèå è âíóòðåííèå âîçìóùàþùèå ñèëû èìå-

þò â îñíîâíîì ìåõàíè÷åñêîå è ãàçîäèíàìè÷åñêîå

(àýðîìåõàíè÷åñêîå) ïðîèñõîæäåíèå. Ïîâåäåíèå

ñèñòåìû ïîä äåéñòâèåì ýòèõ íàãðóçîê ìîæåò áûòü

ïðîàíàëèçèðîâàíî íà îñíîâå èçó÷åíèÿ âèáðàöèîí-

íîãî ñïåêòðà, ÿâëÿþùåãîñÿ ñîâîêóïíîñòüþ ïðî-

ñòûõ ãàðìîíè÷åñêèõ êîëåáàíèé, íà êîòîðûå ìîæåò

áûòü ðàçëîæåíî ñëîæíîå êîëåáàòåëüíîå äâèæåíèå

ðàçëè÷íûõ òî÷åê äâèãàòåëÿ.

Ñïåêòð âèáðàöèè ÃÒÄ èìååò, êàê ïðàâèëî,

êîìáèíèðîâàííóþ ñòðóêòóðó (ñì. Ðèñ. 12.3.4.3_1)

è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó øèðîêîïîëîñíîãî

âèáðàöèîííîãî øóìà (ôîíà) è ëèíåé÷àòîãî ñïåê-

òðà, ñîñòîÿùåãî èç ðÿäà äèñêðåòíûõ ãàðìîíè÷åñ-

êèõ ñîñòàâëÿþùèõ. Íàèáîëüøèé âêëàä â îáðàçî-

âàíèå ôîíà âíîñÿò âîçìóùàþùèå íàãðóçêè,

èìåþùèå àýðîäèíàìè÷åñêóþ ïðèðîäó; äèñêðåò-

íûå æå ñîñòàâëÿþùèå îáóñëîâëåíû ñèëàìè êàê

ìåõàíè÷åñêîãî, òàê è ãàçîäèíàìè÷åñêîãî ïðîèñ-

õîæäåíèÿ [12.3.9.18, 12.3.9.21, 12.3.9.22]. Ñïåêòð

âèáðàöèè îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòàìè: ðîòîðíîé âèá-

ðàöèåé; âèáðàöèåé àýðîäèíàìè÷åñêîãî ïðîèñõîæ-

äåíèÿ; âèáðàöèåé, âûçâàííîé àêóñòè÷åñêèì øó-

ìîì; âèáðàöèåé, âîçáóæäàåìîé çóá÷àòûìè

ñîåäèíåíèÿì è ïîäøèïíèêàìè, âèáðàöèåé àãðå-

ãàòîâ.

Ðèñóíîê 12.3.4.3_1 - Ñïåêòð âèáðàöèè ÃÒÄ

1 – äèñêðåòíûå ñîñòàâëÿþùèå;

2 – âèáðàöèîííûé øóì

Ðîòîðíàÿ âèáðàöèÿ

Îñíîâíîé èñòî÷íèê âèáðàöèè ÃÒÄ – âðàùàþ-

ùèéñÿ ðîòîð òóðáîêîìïðåññîðà. Îñíîâíàÿ âèáðà-

öèÿ âîçíèêàåò îáû÷íî ñ ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ ðîòî-

ðà n (èçìåðÿåòñÿ â ñåê

-1

) è íîñèò íàçâàíèå ïåðâîé

(îñíîâíîé) ðîòîðíîé ãàðìîíèêè.

Ðÿä îñîáåííîñòåé (ñì. ðàçäåë 14.6) è, â ÷àñò-

íîñòè, ïðèñóùàÿ ëþáîé ðåàëüíîé ñèñòåìå íåëèíåé-

íîñòü, ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ äîïîëíèòåëüíûõ âèá-

ðàöèîííûõ ñîñòàâëÿþùèõ, ÷àñòîòû êîòîðûõ

êðàòíû ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè:

f = i n (12.3.4-18)

ãäå i – ïîðÿäîê ãàðìîíèêè [

12.3.9.15

12.3.9.21

12.3.9.22

Âèáðàöèÿ àýðîäèíàìè÷åñêîãî ïðîèñõîæ-

äåíèÿ

Îñíîâíîé èñòî÷íèê ýòîé âèáðàöèè – ëîïàòî÷-

íûå óçëû ÃÒÄ (âåíòèëÿòîð, êîìïðåññîð è òóðáèíà).

Äàííûé âîïðîñ ïîäðîáíî ðàññìàòðèâàåòñÿ â ðàçäåëå

14.4. Â ðåçóëüòàòå ïîÿâëÿþòñÿ ñîñòàâëÿþùèå ñ ÷àñ-

òîòàìè:

f = zn (12.3.4-19)

ãäå z – ÷èñëî ëîïàòîê ÐÊ èëè ÍÀ (ÑÀ) ñòóïåíè êîì-

ïðåññîðà (òóðáèíû).

Êðîìå ýòèõ ñîñòàâëÿþùèõ èç-çà îòêëîíåíèÿ

â ãåîìåòðèè ëîïàòî÷íûõ ðåøåòîê ïðè èçãîòîâëå-

íèè (íàïðèìåð, ïðè ðàçëè÷íîì ìåæëîïàòî÷íîì

ðàññòîÿíèè); äåôîðìàöèè ëîïàòîê ïîä äåéñòâèåì

öåíòðîáåæíûõ è ãàçîâûõ ñèë, ïîÿâëåíèÿ çàáîèí,

âìÿòèí, êîðîáëåíèÿ, ýðîçèîííîãî èçíàøèâàíèÿ

âîçíèêàþò ñîñòàâëÿþùèå ñ ÷àñòîòàìè:

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

777

f = zn ± in (12.3.4-20)

ãäå i = 1, 2, 3,... (ñì. Ðèñ.12.3.4.3_2).

Ñóììàðíîå äåéñòâèå àýðîäèíàìè÷åñêèõ ñèë

è ìîìåíòîâ íà ðîòîð ïðèâîäèò âñëåäñòâèå óêàçàí-

íûõ âûøå ïðè÷èí ê âîçíèêíîâåíèþ àýðîäèíàìè÷åñ-

êîé íåóðàâíîâåøåííîñòè, ïðîÿâëÿåìîé â ñïåêòðå

âèáðàöèé íà òåõ æå ÷àñòîòàõ, ÷òî è ïð

è âèáðàöèè

îò ìàññîâîãî äèñáàëàíñà. Èíòåíñèâíîñòü ýòèõ ñî-

ñòàâëÿþùèõ ðàñòåò ñ ðîñòîì ñòåïåíè äâóõêîíòóð-

íîñòè, äîñòèãàÿ ñâîèõ ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé

ó âåíòèëÿòîðîâ è âèíòîâ ÃÒÄ [

12.3.9.15

12.3.9.18

12.3.9.21

12.3.9.22

Âèáðàöèÿ, âûçâàííàÿ àêóñòè÷åñêèì øóìîì

Èñòî÷íèêîì âèáðàöèè ÃÒÄ ìîæåò ÿâëÿòüñÿ

òàêæå àêóñòè÷åñêèé øóì, íå òîëüêî ãåíåðèðóåìûé

êîìïðåññîðîì è òóðáèíîé, íî è âîçíèêàþùèé ïðè

ðàáîòå âõîäíîãî óñòðîéñòâà, âûõëîïíîãî óñòðîé-

ñòâà è ÊÑ. Âîçíèêíîâåíèå âèáðàöèè â ýòèõ ñëó÷à-

ÿõ ñâÿçàíî ñ òóðáóëèçàöèåé ïîòîêà, êîòîðàÿ âîçíè-

êàåò ïðè åãî äâèæåíèè âäîëü ñòåíîê âîçäóøíûõ

êàíàëîâ, îáòåêàíèè ñòîåê è äðóãèõ ïðåïÿòñòâèé,

ñìåøåíèè ñ îêðóæàþùèì âîçäóõîì, ãîðåíèè, à òà-

êèå âîçäåéñòâèè áîêîâîãî âåòðà è àòìîñôåðíîé

òóðáóëåíòíîñòè.

Äëÿ âõîäíîãî óñòðîéñòâà õàðàêòåðíà âèáðàöèÿ,

âîçíèêàþùàÿ ïðè âçàèìîäåéñòâèè òóðáóëåíòíîé

ñòðóè ñî ñòåíêàìè âîçäóõîçàáîðíèêà è îáòåêàíèè

ñòîåê. Ïðîèñõîäÿùèå ïðîöåññû ìîãóò ñóùåñòâåí-

íî èíòåíñèôèöèðîâàòüñÿ íåîäíîðîäíîñòüþ ïîòîêà,

âûçûâàåìîé áîêîâûì âåòðîì è àòìîñôåðíîé òóðáó-

ëåíòíîñòüþ.

Ðèñóíîê 12.3.4.3_2 - Ñïåêòðîãðàììà âèáðàöèè

âåíòèëÿòîðà ÃÒÄ

À – àìïëèòóäà; Z – ÷èñëî ëîïà-

òîê

Äëÿ âûõëîïíîãî óñòðîéñòâà õàðàêòåðíî ïîÿâ-

ëåíèå âèáðàöèè èç-çà ñìåøåíèÿ ðåàêòèâíîé ñòðóè

ñ îêðóæàþùèì âîçäóõîì è âçàèìîäåéñòâèÿ âîçíèêà-

þùåé òóðáóëèçàöèè ñî ñêà÷êàìè óïëîòíåíèÿ â ñòðóå.

Â ÊÑ ïðè íîðìàëüíîì ãîðåíèè, êðîìå øèðî-

êîïîëîñíîãî øóìà, îáóñëîâëåííîãî âèõðåâûìè

ýôôåêòàìè, âîçíèêàþò ñîñòàâëÿþùèå ñ ÷àñòîòîé

ïðîäîëüíûõ êîëåáàíèé ñòîëáà ãàçà. Â íåêîòîðûõ

ñëó÷àÿõ âîçìîæíî ïîÿâëåíèå ðåæèìà âèáðàöèîí-

íîãî ãîðåíèÿ, èìåþùåãî àâòîêîëåáàòåëüíûé õàðàê-

òåð. Ïðè÷èíîé ïîäîáíîãî ÿâëåíèÿ ìîæåò ñòàòü èí-

òåíñèâíàÿ òóðáóëèçàöèÿ ïîòîêà íà âõîäå â ÊÑ,

à òàêæå îñîáåííîñòè ãîðåíèÿ ÒÂÑ, âûçâàííûå íå-

ðàâíîìåðíîñòüþ ïîäà÷è òîïëèâà, èçìåíåíèåì êà-

÷åñòâà ðàñïûëà è ò.ä. [

12.3.9.18

12.3.9.21

12.3.9.22

Âèáðàöèÿ, âîçáóæäàåìàÿ çóá÷àòûìè ñî-

åäèíåíèÿìè

Ðÿä îñîáåííîñòåé èìååò ïðîöåññ ãåíåðàöèè

âèáðàöèè çóá÷àòûìè ïåðåäà÷àìè. Òàêèå ïåðåäà÷è

èìåþòñÿ â ðåäóêòîðàõ òóðáîâèíòîâûõ è òóðáîâàëü-

íûõ äâèãàòåëåé, à òàêæå íà ëþáîì òèïå äâèãàòå-

ëåé è ñèñòåìå ïðèâîäîâ. Êðîìå ðîòîðíîé âèáðàöèè,

âûçâàííîé íåóðàâíîâåøåííîñòüþ âðàùàþùèõñÿ

ýëåìåíòîâ çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ (÷àñòîòà ýòèõ äèñêðåò-

íûõ ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà f = in), âîçíèêàåò âèá-

ðàöèÿ, îïðåäåëÿåìàÿ âçàèìîäåéñòâèåì çóáüåâ. Ïðè

ðàáîòå çàöåïëåíèÿ êàæäûé çóá ïîäâåðãàåòñÿ ïåðè-

îäè÷åñêîìó ñèëîâîìó âîçäåéñòâèþ, ïðèâîäÿùåìó

ê âîçíèêíîâåíèþ âèáðàöèè ñ ÷àñòîòîé ïåðåñîïðÿ-

æåíèÿ çóáüåâ:

f = izn (12.3.4-21)

ãäå z – ÷èñëî çóáüåâ ñîîòâåòñòâóþùåãî

çóá÷àòîãî êîëåñà;

i – ïîðÿäîê ãàðìîíèêè.

Â ïðîöåññå êîíòàêòà âçàèìíîå äâèæåíèå çó-

áüåâ ñîïðîâîæäàåòñÿ òðåíèåì êà÷åíèÿ è òðåíèåì

ñêîëüæåíèÿ, ïðè÷åì ïîñëåäíåå èìååò áîëüøóþ

èíòåíñèâíîñòü. Ñèëû òðåíèÿ ïðèâîäÿò ê âîçáóæ-

äåíèþ øèðîêîïîëîñíîãî âèáðàöèîííîãî øóìà.

Áîëüøóþ ðîëü èãðàåò òàêæå âîçáóæäåíèå âèá-

ðàöèè, âûçûâàåìîå ðàçëè÷íûìè ïîãðåøíîñòÿìè

èçãîòîâëåíèÿ çóá÷àòûõ ïåðåäà÷, äåôîðìàöèÿìè,

âîçíèêàþùèìè â ïðîöåññå ðàáîòû, à òàêæå íåèñï-

ðàâíîñòÿìè, ïîÿâëÿþùèìèñÿ â ïðîöåññå ýêñïëóà-

òàöèè äâèãàòåëÿ.

Öèêëè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè çàöåïëåíèÿ ìîãóò

áûòü ðàçëîæåíû ïî ÷àñòîòíûì ñîñòàâëÿþùèì. Ñî-

îòâåòñòâóþùèå êîìïîíåíòû ñïåêòðà âèáðàöèè îï-

ðåäåëÿþòñÿ ñ ó÷åòîì ñêîðîñòè âðàùåíèÿ çóá÷àòî-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

778

ãî êîëåñà. Âëèÿíèå äåôîðìàöèé çóáüåâ è äðóãèõ

ýëåìåíòîâ çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ ìîæåò áûòü ó÷òåíî

òàêèì æå îáðàçîì.

Âîçíèêàþùèå â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè äåôåê-

òû ïðèâîäÿò ê èçìåíåíèþ èíòåíñèâíîñòè ðàçëè÷íûõ

ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà è âèáðàöèîííîãî øóìà,

à òàêæå âîçíèêíîâåíèþ íîâûõ ñïåêòðàëüíûõ ñîñòàâ-

ëÿþùèõ. Íàïðèìåð, ïðè èíòåíñèâíîì èçíàøèâàíèè,

âûêðàøèâàíèè èëè ïîëîìêå çóáà ïîÿâëÿþòñÿ «áî-

êîâûå» ÷àñòîòû f = (z ± 1) n, ñâèäåòåëüñòâóþùèå

îá àìïëèòóäíîé ìîäóëÿöèè ÷àñòîòû ïåðåñîïðÿæå-

íèÿ çóáüåâ ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ çóá÷àòîãî êîëåñà.

Â íåêîòîðûõ çóá÷àòûõ çàöåïëåíèÿõ (íàïðè-

ìåð, â çàöåïëåíèÿõ, èìåþùèõñÿ â ïðèâîäàõ àãðå-

ãàòîâ) èç-çà ìàëûõ ïåðåäàâàåìûõ íàãðóçîê ìîæåò

âîçíèêíóòü ðåæèì ñîóäàðåíèÿ çóáüåâ, êîòîðûé ïðè-

âîäèò ê ðàçìûâàíèþ äèñêðåòíûõ ñîñòàâëÿþùèõ,

óâåëè÷åíèþ øèðîêîïîëîñíîãî øóìà, à òàêæå ïî-

ÿâëåíèþ êîìáèíàöèîííûõ ÷àñòîò òèïà f = (z ± 1)n .

Âñå ïåðå÷èñëåííûå âîçáóæäàþùèå íàãðóçêè

ìîãóò òàêæå âûçâàòü ðåçîíàíñíûå êîëåáàíèÿ ñ ÷à-

ñòîòàìè, îïðåäåëÿåìûìè óïðóãî-èíåðöèîííûìè

ñâîéñòâàìè ýëåìåíòîâ ðåäóêòîðà (çóáüåâ, âàëîâ

è ò.ä.) [

12.3.9.18

12.3.9.21

12.3.9.22

Âèáðàöèÿ, âîçáóæäàåìàÿ ïîäøèïíèêàìè

Âèáðàöèÿ, âîçíèêàþùàÿ ïðè ðàáîòå ïîäøèï-

íèêîâûõ óçëîâ, èìååò äîñòàòî÷íî ñëîæíóþ ñòðóê-

òóðó è îïðåäåëÿåòñÿ áîëüøèì ÷èñëîì ôàêòîðîâ.

Îäíà èç îñíîâíûõ ïðè÷èí âèáðàöèè – ãåîìåòðè÷åñ-

êèå ïîãðåøíîñòè, âîçíèêàþùèå â ïðîöåññå èçãîòîâ-

ëåíèÿ è ìîíòàæà, à òàêæå ïðè ñèëîâîì íàãðóæåíèè.

Ê îñíîâíûì ïîãðåøíîñòÿì èçãîòîâëåíèÿ îòíîñÿò-

ñÿ âîëíèñòîñòü äîðîæåê êà÷åíèÿ, îâàëüíîñòü, ãðàí-

íîñòü è ðàçíîðàçìåðíîñòü òåë êà÷åíèÿ, èñêàæåíèå

ôîðìû ñåïàðàòîðà, åãî íåóðàâíîâåøåííîñòü è ò. ä.

Ýòè îòêëîíåíèÿ ôîðìû ïðèâîäÿò ê ïîÿâëåíèþ äèñ-

êðåòíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà, îïðåäåëÿåìûõ ïà-

ðàìåòðàìè ïîãðåøíîñòè è îñíîâíûìè ãåîìåòðè÷åñ-

êèìè ðàçìåðàìè ïîäøèïíèêà.

Íàïðèìåð, âñëåäñòâèå âîëíèñòîñòè âîçíèêà-

þò êîëåáàíèÿ ñ ÷àñòîòîé:

(12.3.4-22)

ãäå d

– äèàìåòð øàðèêîâ;

– äèàìåòð îêðóæíîñòè, ïðîõîäÿùåé ÷åðåç

öåíòðû òåë êà÷åíèÿ;

b – óãîë êîíòàêòà;

– ÷èñëî øàðèêîâ;

– ÷èñëî âîëí íà äîðîæêå;

b – íàèáîëüøèé îáùèé äåëèòåëü ìåæäó

÷èñëàìè z

è z

;

n – ÷àñòîòà âðàùåíèÿ âàëà.

Çíàê «+» â ýòîì âûðàæåíèè áåðåòñÿ äëÿ íà-

ðóæíîãî êîëüöà, à çíàê «-» – äëÿ âíóòðåííåãî. Ãðàí-

íîñòü îáóñëîâëèâàåò âèáðàöèþ ñ ÷àñòîòîé

(12.3.4-23)

ãäå z

– ÷èñëî ãðàíåé,

à íåóðàâíîâåøåííîñòü ñåïàðàòîðà:

(12.3.4-24)

Ïðè ìîíòàæå è ñèëîâîì íàãðóæåíèè ïîäøèï-

íèêà ïîÿâëÿþòñÿ ïåðåêîñû, ìåíÿþòñÿ çàçîðû, óñè-

ëèâàåòñÿ íåðàâíîìåðíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçêè

ìåæäó òåëàìè êà÷åíèÿ. Ýòî âûçûâàåò èíòåíñèôèêà-

öèþ âèáðàöèè ñ óêàçàííûìè ÷àñòîòàìè, à òàêæå

ïîÿâëåíèå ñïåêòðàëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ñ ÷àñòîòîé:

(12.3.4-25)

èç-çà ñìåùåíèÿ îñè ðîòîðà è ïåðèîäè÷åñêèõ èçìå-

íåíèé æåñòêîñòè ïîäøèïíèêà ïðè ïåðåêàòûâàíèè

òåë êà÷åíèÿ.

Òðåíèå, èìåþùååñÿ â ïîäøèïíèêå, ñïîñîáñòâó-

åò îáðàçîâàíèþ øèðîêîïîëîñíîãî âèáðàöèîííîãî

øóìà. Ýòîò øóì óñèëèâàåòñÿ ïðè âîçíèêíîâåíèè

ïîâûøåííûõ çàçîðîâ èç-çà ñîóäàðåíèÿ òåë êà÷åíèÿ

è ðîòîðà, à òàêæå ïðè ðàçâèòèè íåèñïðàâíîñòåé.

Âèáðîñèãíàë, ãåíåðèðóåìûé ïîäøèïíèêîì,

îñîáåííî ïðè âîçíèêíîâåíèè òàêèõ äåôåêòîâ, êàê

âûêðàøèâàíèå áåãîâûõ äîðîæåê, èìååò èìïóëüñ-

íûé õàðàêòåð. Â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ôîðìà ýòèõ

èìïóëüñîâ ìîæåò áûòü îïèñàíà âûðàæåíèåì âèäà:

S(t) = Ue

(-a t)

sin(pt +

ϕϕ

) (12.3.4-26)

ãäå U – àìïëèòóäà èìïóëüñà;

αα

– äåêðåìåíò êîëåáàíèé ñîóäàðÿåìûõ äåòàëåé;

p – ñîáñòâåííàÿ ÷àñòîòà êîëåáàíèé äåòàëè;

ϕ ϕ

– íà÷àëüíàÿ ôàçà êîëåáàíèé.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

779

Ðèñóíîê 12.3.4.4_2 - Óñòðîéñòâî ïüåçîýëåêòðè÷åñ-

êîãî àêñåëåðîìåòðà

1 – ïüåçîêðèñòàëë; 2 – ìàññà;

3 – êîðïóñ âèáðîäàò÷èêà;

4 – ýëåêòðè÷åñêèé ðàçúåì

×àñòîòà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âèáðîàêóñòè÷åñ-

êèõ èìïóëüñîâ âèäà (12.3.4-26) îïðåäåëÿåòñÿ ïðè

âîçíèêíîâåíèè äåôåêòîâ áåãîâûõ äîðîæåê ïîäøèï-

íèêîâ âûðàæåíèåì (12.3.4-22). Àìïëèòóäà èìïóëü-

ñà îïðåäåëÿåòñÿ äîëåé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ñîóäà-

ðÿåìûõ äåòàëåé, ðàñõîäóåìîé íà óäàð è ïðàêòè÷åñêè

ëèíåéíî çàâèñèò îò ÷àñòîòû âðàùåíèÿ ðîòîðà.

Âèáðàöèè ïîäøèïíèêîâ ìîãóò áûòü îáóñëîâ-

ëåíû òàêæå èõ ñîáñòâåííûìè óïðóãî-ìàññîâûìè

õàðàêòåðèñòèêàìè. Èìïóëüñíîå âîçáóæäåíèå è øè-

ðîêîïîëîñíûé øóì âûçûâàþò ðåçîíàíñíûå êîëå-

áàíèÿ ÷àñòåé îïîðû, ïàðàìåòðû êîòîðûõ ìîãóò

áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ îáíàðóæåíèÿ ðàçëè÷íûõ

íåèñïðàâíîñòåé.

Âèáðàöèÿ ïîäøèïíèêà íîñèò â îñíîâíîì ëî-

êàëüíûé õàðàêòåð èç-çà ìàëîé èíòåíñèâíîñòè

è áîëüøîãî ÷èñëà âûñîêî÷àñòîòíûõ ñîñòàâëÿþ-

ùèõ, ôèëüòðóþùèõñÿ êîíñòðóêöèåé äâèãàòåëÿ

è ïðàêòè÷åñêè íåðàçëè÷èìûõ â ìåñòå ðàñïîëîæå-

íèÿ øòàòíûõ âèáðîïðåîáðàçîâàòåëåé. Ëîêàëèçàöèè

ïîäøèïíèêîâîé âèáðàöèè ñïîñîáñòâóåò òàêæå ïðè-

ìåíåíèå óïðóãèõ è óïðóãîäåìïôåðíûõ îïîð

[12.3.9.18, 12.3.9.19, 12.3.9.20, 12.3.9.21, 12.3.9.22].

Âèáðàöèÿ àãðåãàòîâ

Îíà îïðåäåëÿåòñÿ èõ ïðèíöèïîì äåéñòâèÿ

è îñîáåííîñòÿìè êîíñòðóêöèè. Áîëüøèíñòâî àãðå-

ãàòîâ äâèãàòåëÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íàñîñû òîïëèâ-

íîé è ìàñëÿíîé ñèñòåì, ïðè÷åì ïðèìåíÿþòñÿ êà-

÷àþùèå óçëû òðåõ îñíîâíûõ òèïîâ:

– ïëóíæåðíûå;

– öåíòðîáåæíûå;

– øåñòåðåííûå.

Ïîñêîëüêó ðàññìàòðèâàåìûå àãðåãàòû ïðåä-

ñòàâëÿþò ñîáîé óçëû ãèäðàâëè÷åñêèõ ñèñòåì äâè-

ãàòåëÿ è ËÀ, òî äëÿ íèõ õàðàêòåðíî âîçíèêíîâåíèå

âèáðàöèè ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

Ïîýòîìó, êðîìå ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà ñ ÷àñòîòîé

f = in, âûçâàííîé íåóðàâíîâåøåííîñòüþ ðîòîðà,

âîçíèêàåò âèáðàöèÿ ñ ÷àñòîòàìè, êðàòíûìè ÷èñëó

îñíîâíûõ ðàáî÷èõ ýëåìåíòîâ ðîòîðà z, ò. å. ïëóí-

æåðîâ, ðàáî÷èõ ëîïàòîê êðûëü÷àòêè èëè çóáüåâ çóá-

÷àòûõ êîëåñ f = izn.

Êàê ïðàâèëî, íàñîñû ñîäåðæàò ðåãóëèðóþùèå

óñòðîéñòâà, âûïîëíåííûå â âèäå êëàïàíîâ ïîñòî-

ÿííîãî äàâëåíèÿ, ðàñïðåäåëèòåëüíûõ, ðåäóêöèîí-

íûõ è ò.ä. Íàëè÷èå èíòåíñèâíûõ âîçáóæäàþùèõ ñèë

ìîæåò ïðèâåñòè ê âîçíèêíîâåíèþ àâòîêîëåáàíèé

ñòîëáà æèäêîñòè ñ ÷àñòîòàìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè

ñîáñòâåííûì ÷àñòîòàì êîëåáàíèé êëàïàíîâ. Ýòî íå

òîëüêî âûçûâàåò ïîâûøåííóþ âèáðàöèþ àãðåãàòà

è òðóáîïðîâîäîâ, íî è ìîæåò ñòàòü ïðè÷èíîé óâå-

ëè÷åíèÿ âèáðàöèè âñåãî äâèãàòåëÿ èç-çà ðîñòà ïóëü-

ñàöèé äàâëåíèÿ â òîïëèâíîì êîëëåêòîðå.

Ðèñóíîê 12.3.4.4_1 - Óñòðîéñòâî èíäóêöèîííîãî

âèáðîäàò÷èêà

1 – êîëüöåâîé ìàãíèò; 2 – ìàñ-

ñà; 3 – êàòóøêà èíäóêòèâíîñ-

òè

Ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ øèðîêîïîëîñíîé

âèáðàöèè ìîãóò áûòü êàâèòàöèîííûå ÿâëåíèÿ, âîç-

íèêàþùèå íà âõîäå â íàñîñû è â òðóáîïðîâîäàõ. Ýòè

ïðîöåññû îáû÷íî èíòåíñèôèöèðóþòñÿ ïðè ïîÿâëå-

íèè äåôåêòîâ â ïîäêà÷èâàþùèõ íàñîñàõ

[12.3.9.21,

12.3.9.22, 12.3.9.25]

12.3.4.4 - Äàò÷èêè èçìåðåíèÿ

âèáðàöèè

Â çàâèñèìîñòè îò òîãî â êàêîé ðàçìåðíîñòè

èçìåðÿåò âèáðàöèþ äâèãàòåëÿ êàæäûé êîíêðåòíûé

äàò÷èê âèáðàöèè èõ ïîäðàçäåëÿþò íà äâà îñíîâ-

íûõ òèïà, ðàçëè÷àþùèåñÿ ïî êîíñòðóêöèè è îñî-

áåííîñòÿì ïðèìåíåíèÿ:

– äàò÷èêè âèáðîñêîðîñòè;

– äàò÷èêè âèáðîóñêîðåíèÿ, íàèáîëåå ðàñïðî-