Костюков В.Н., Науменко А.П., Бойченко С.Н., Тарасов Е.В. Основы виброакустической диагностики машинного оборудования
Подождите немного. Документ загружается.
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
281
ская техника», 2005. – 42 с.
101. Стандарт ассоциации РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА «Центробежные на-
сосные и компрессорные агрегаты опасных производств. Эксплуатационные
нормы вибрации» (СА 03-0010-05). Серия 03 / Колл. авт. – М.: Издательство
«Компрессорная и химическая техника», 2005. – 24 с.
102. Техническая диагностика гидравлических приводов / Т.В. Алексеева,
В.Д. Бабанская, Т.М. Башта и др.; Под общ. ред. Т.М. Башты. - М.: Машино-
строение, 1989. – 264 с.: ил.
103. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. – М.: Радио и связь,
1982. – 624 с.
104. Харкевич А.А. Спектры и анализ. - М.: Физматгиз, 1962.-236 с.
105. Центробежные компрессорные агрегаты: Нормы вибрации / Москов-
ский институт нефти и газа им. И.М. Губкина. – М.: Миннефтехимпром СССР,
1985. - 5 с.
106. Ширман А.Р., Соловьев А.Б. Практическая вибродиагностика и мо-
ниторинг состояния механического оборудования. - М., 1996.- 276 с.
107. Эффективность внедрения стационарных систем вибродиагностики
“КОМПАКС” на Омском НПЗ / Е.А. Малов, В.Н. Костюков, А.Я. Мелинг и др. //
Безопасность труда в промышленности. – 1997. - № 1. – С. 9–15.
108. Исакович М. А. Общая акустика. М., 1973. 496 с.
109. Ляпунов В. Т., Никифоров А. С. Виброизоляция в судовых конст-
рукциях. Л., 1975. 232 с.
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
282
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ..........................................................................5
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКЕ.9
2.1. Общая постановка задачи диагностирования ..............................................11
2.2. Основные задачи диагностики......................................................................12
2.3. Функциональная схема технического диагностирования...........................13
3. ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И СИГНАЛЫ .....................15
3.1. Свойства виброакустических колебаний .....................................................15
3.1.1. ПРОСТЕЙШЕЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ ...................................................15
3.1.2. УПРУГИЕ ВОЛНЫ.............................................................................................20
3.1.3. ПРОИЗВОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ ........................................................21
3.1.4. ПОНЯТИЕ ФАЗЫ ..............................................................................................24
3.1.5. РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ .................................................................................25
3.2. Модель виброакустического сигнала...........................................................27
3.3. Составляющие виброакустического сигнала...............................................29
3.4. Периодические колебания ............................................................................30
3.5. Спектр сигнала ..............................................................................................32
3.6. Модуляция колебаний...................................................................................35
3.7. Демодуляция колебаний ...............................................................................40
3.8. Непериодические колебания.........................................................................42
3.9. Случайные колебания ...................................................................................42
3.10. Классификация случайных процессов .......................................................42
3.11. Стационарные случайные процессы ..........................................................44
3.12. Эргодические случайные процессы ...........................................................45
3.13. Нестационарные случайные процессы.......................................................47
3.14. Стационарность выборочных функций......................................................48
3.15. Анализ случайных данных..........................................................................49
3.16. Основные характеристики случайных процессов .....................................49
3.17. Вероятностные характеристики процессов................................................50
3.18. Ковариационная функция ...........................................................................54
3.19. Спектральная плотность мощности............................................................58
3.20. Взаимный спектр .........................................................................................60
3.21. Кепстр ..........................................................................................................60
3.22. Дифференцирование и интегрирование.....................................................66
3.23. Практические примеры дифференцированых и интегрированных
сигналов ......................................................................................................69
3.24. Количественные характеристики виброакустических колебаний............71
4. ОСНОВЫ АНАЛИЗА ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ..........76
4.1. Методы анализа виброакустического сигнала.............................................76
4.2. Механизм формирования и ВА сигнала.......................................................81
5. ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА .......................84
5.1. Дискретизация ...............................................................................................84
5.2. Выбор длины реализации..............................................................................84
5.3. Весовая функция............................................................................................86
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
283
5.4. Первичные преобразователи.........................................................................89
5.4.1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВИБРОДАТЧИКА ..................................................89
5.4.2. АКСЕЛЕРОМЕТР...............................................................................................90
5.4.3. ДАТЧИК СКОРОСТИ .........................................................................................93
5.4.4. ДАТЧИК ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ .............................................................94
5.4.5. СПОСОБЫ УСТАНОВКИ ДАТЧИКОВ...................................................................94
5.4.6. МЕСТА КРЕПЛЕНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ............................................................98
6. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ДЕФЕКТОВ И
НЕИСПРАВНОСТЕЙ МЕХАНИЗМОВ...............................................................102
6.1. Зубчатые передачи ......................................................................................103
6.2. Подшипники качения ..................................................................................110
6.2.1. ТИПЫ ПОДШИПНИКОВ ...................................................................................110
6.2.2. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ............................................................................................112
6.2.3. ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ, ПРИВОДЯЩИЕ К НЕИСПРАВНОСТИ ПОДШИПНИКОВ.....113
6.2.4. ПРИЧИНЫ ВИБРОАКТИВНОСТИ ПОДШИПНИКОВ..............................................116
6.2.5. ОСНОВНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ДЕФЕКТОВ ПОДШИПНИКОВ .........118
6.2.6. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ДЕФЕКТОВ С УЧЕТОМ СКОЛЬЖЕНИЯ...............119
6.2.7. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВИБРОАКТИВНОСТИ ПОДШИПНИКОВ ...........120
6.2.8. ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ..................121
6.2.9. ПРИМЕРЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.....................................................................140
6.3. Подшипники скольжения............................................................................151
6.3.1. СРЫВ МАСЛЯНОГО КЛИНА..............................................................................151
6.3.2. РАЗБОЛТАННОСТЬ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ.............................................153
7. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЦЕНТРОБЕЖНЫХ
МАШИН 155
7.1. Дисбаланс.....................................................................................................155
7.1.1. АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОСИГНАЛОВ..155
7.1.2. ДИСБАЛАНС МАСС РОТОРА.............................................................................156
7.1.3. СТАТИЧЕСКИЙ ДИСБАЛАНС............................................................................157
7.1.4. МОМЕНТНЫЙ ДИСБАЛАНС .............................................................................158
7.1.5. ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИСБАЛАНС ........................................................................159
7.1.6. ПРОГИБ ВАЛА.................................................................................................159
7.1.7. ДИСБАЛАНС КОНСОЛЬНЫХ МАШИН ...............................................................160
7.1.8. ПРИЗНАКИ ДИСБАЛАНСА................................................................................160
7.2. Диагностические признаки неисправностей электродвигателей..............163
7.2.1. ТЕРМИЧЕСКИЙ ИЗГИБ РОТОРА ........................................................................166
7.2.2. ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА .......................................................166
7.2.3. ОСЛАБЛЕНИЕ РОТОРА.....................................................................................167
7.2.4. ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ РОТОРА .............................................................................167
7.2.5. ЧАСТОТА ПРОХОЖДЕНИЯ ПАЗОВ ....................................................................167
7.2.6. ПОВРЕЖДЕНИЕ ОБМОТОК СТАТОРА ИЛИ ИЗОЛЯЦИИ........................................168
7.2.7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НАВЕДЕННАЯ ВИБРАЦИЯ .......................................................171
7.2.8. ВИБРАЦИЯ ВСЛЕДСТВИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ...........................................................171
7.2.9. ЗАКОРОЧЕННЫЕ ПЛАСТИНЫ ...........................................................................172
7.2.10. ДЕФЕКТЫ РОТОРНЫХ СТЕРЖНЕЙ ..................................................................172
7.2.11. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ РОТОРНЫХ СТЕРЖНЕЙ ............................176
7.3. Газогидродинамические источники вибрации ..........................................180
7.3.1. ИСТОЧНИКИ ВИБРАЦИИ .................................................................................180
7.3.2. ВИХРЕОБРАЗОВАНИЕ......................................................................................180
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
284
7.3.3. НЕОДНОРОДНОСТЬ ПОТОКА ...........................................................................180
7.3.4. ПУЛЬСАЦИИ ДАВЛЕНИЯ .................................................................................182
7.3.5. КАВИТАЦИЯ...................................................................................................184
7.3.6. ВИХРЕОБРАЗОВАНИЯ И ТУРБУЛЕНТНЫЕ ПУЛЬСАЦИИ ДАВЛЕНИЯ В ОБЪЕМНЫХ
РОТОРНЫХ НАСОСАХ..............................................................................................................187
7.3.7. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ .............................187
7.3.8. ПОМПАЖ .......................................................................................................188
7.3.9. АНАЛИЗ СИГНАЛОВ........................................................................................190
8. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АГРЕГАТОВ..............................................195
8.1. Несоосность.................................................................................................195
8.1.1. ПРИЧИНЫ НЕСООСНОСТИ...............................................................................195
8.1.2. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ НЕСООСНОСТЬ......................................................................195
8.1.3. УГЛОВАЯ НЕСООСНОСТЬ ................................................................................196
8.1.4. ОБЩАЯ НЕСООСНОСТЬ ...................................................................................196
8.1.5. НЕСООСНОСТЬ ПОСАДОЧНОГО МЕСТА ПОДШИПНИКА ....................................197
8.1.6. ИЗГИБ ВАЛА...................................................................................................197
8.1.7. ВЛИЯНИЕ ТИПА МУФТЫ НА ВИБРАЦИИ ПРИ НЕСООСНОСТИ ............................197
8.1.8. АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОСИГНАЛОВ ..201
8.1.9. ТИПОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИГНАЛА С ПРИЗНАКАМИ НЕСООСНОСТИ ...................201
8.1.10. НОРМАТИВЫ ТОЧНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ ВАЛОВ .............................................204
8.2. Ослабление крепления ................................................................................208
8.2.1. ВИДЫ ОСЛАБЛЕНИЙ .......................................................................................208
8.2.2. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ......................................................................208
8.2.3. ЛОКАЛИЗАЦИЯ ДЕФЕКТА................................................................................212
8.2.4. ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ДЕФЕКТА ....................................................................213
8.3. Оценка технического состояния агрегата ..................................................213
9. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПОРШНЕВЫХ МАШИН..........................218
9.1. Предпосылки для организации мониторинга ............................................218
9.2. Анализ и обработка данных........................................................................220
9.2.1. ВРЕМЕННАЯ ОБЛАСТЬ ....................................................................................220
9.2.2. ВРЕМЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ СИГНАЛОВ ................................................................221
9.2.3. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ................................................................................222
9.2.4. АНАЛИЗ ТРЕНДОВ...........................................................................................223
9.2.5. АНАЛИЗ ОГИБАЮЩЕЙ ....................................................................................223
9.2.6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ...................................................................224
9.2.7. РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ.............................................................................224
9.2.8. ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ ЗАЩИТА ......................................................................224
9.3. Выбор мест установки датчиков.................................................................224
9.4. Неравномерность и пульсации давления в поршневых машинах ............229
10. АНАЛИЗ ТРЕНДОВ ВИБРОПАРАМЕТРОВ..................................233
ПРИЛОЖЕНИЕ А ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ..237
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ОСНОВЫ ТЕОРИИ КОЛЕБАНИЙ.............................240
ПРИЛОЖЕНИЕ В ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ..........................................244
ПРИЛОЖЕНИЕ Г АНАЛИЗ ВИБРАЦИЙ И ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ
РАСПОЗНАВАНИЯ ДЕФЕКТОВ ........................................................................247
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ...................................254
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ....................................................................272
ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................274
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
285
Рисунок 2-1 – Объект (механизм, содержащий кинематические пары) как многоканальная
система передачи информации ............................................................................................11
Рисунок 2-2 - Функциональная схема системы виброакустической диагностики...................13
Рисунок 3-1 – Параметры временной реализации.......................................................................16
Рисунок 3-2 – Среднеквадратическое значение амплитуды.......................................................16
Рисунок 3-3 – Пример простейшего колебания ..........................................................................17
Рисунок 3-4 – Затухающие колебания системы с демпфером....................................................18
Рисунок 3-5 – Амплитуда как функция времени и частоты .......................................................20
Рисунок 3-6 – Модель среды распространения упругих волн....................................................20
Рисунок 3-7 – Графики волны: а) при t-const; б) при y-const.....................................................21
Рисунок 3-8 – Соотношения между вибропараметрами .............................................................23
Рисунок 3-9 – Частотная характеристика параметров вибрации................................................24
Рисунок 3-10 – Сдвиг фаз между двумя колебаниями...............................................................25
Рисунок 3-11 – Фазовый угол ......................................................................................................25
Рисунок 3-12 - Полигармонический колебательный процесс ....................................................31
Рисунок 3-13 – Биения..................................................................................................................31
Рисунок 3-14 - Представление прямоугольного импульса суммой гармонических
составляющих.......................................................................................................................33
Рисунок 3-15 - Биения и амплитудная модуляция ......................................................................37
Рисунок 3-16 - Временная реализация амплитудно-модулированного сигнала.......................37
Рисунок 3-17 - Спектр АМ сигнала .............................................................................................38
Рисунок 3-18 – Амплитудно-модулированный вибросигнал .....................................................39
Рисунок 3-19 – Спектр амплитудно-модулированного вибросигнала.......................................39
Рисунок 3-20 - Колебательный процесс и его мгновенные амплитуда и частота: а –
узкополосный; б – широкополосный..................................................................................41
Рисунок 3-21 – Алгоритм выделения огибающей.......................................................................41
Рисунок 3-22 - Выборочные функции на выходе генератора теплового шума .........................43
Рисунок 3-23 – Классификация случайных процессов...............................................................44
Рисунок 3-24 - Ансамбль реализаций, задающих случайный процесс ......................................46
Рисунок 3-25 - Четыре примера реализаций случайных процессов: а — гармонический
процесс; б — гармонический процесс плюс случайный шум; в — узкополосный
случайный шум; г — широкополосный случайный шум....................................................51
Рисунок 3-26 - Плотности вероятности: а — гармонический процесс; б — гармонический
процесс плюс случайный шум; в — узкополосный случайный шум; г — широкополосный
случайный шум .....................................................................................................................52
Рисунок 3-27 – Состояние «Допустимо».....................................................................................55
Рисунок 3-28 - Состояние «Требует принятия мер»...................................................................55
Рисунок 3-29 – Состояние «Недопустимо».................................................................................55
Рисунок 3-30 – Коэффициент автокорреляции ...........................................................................56
Рисунок 3-31 - Ковариационные функции: а — гармонический процесс; б — гармонический
процесс плюс случайный шум; в — узкополосный случайный шум; г — широкополосный
случайный шум .....................................................................................................................57
Рисунок 3-32 - Спектральные плотности: а — гармонический процесс; б — гармонический
процесс плюс случайный шум; в — узкополосный случайный шум; г —
широкополосный случайный шум .......................................................................................58
Рисунок 3-33 – Последовательность импульсов .........................................................................62
Рисунок 3-34 – Кепстр последовательности импульсов.............................................................63
Рисунок 3-35 – Временная реализация сигнала типа «радиоимпульс»......................................63
Рисунок 3-36 – Кепстр «радиоимпульса»....................................................................................64
Рисунок 3-37 - Кепстр огибающей виброускорения подшипника качения типа 66412 в
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
286
координатах амплитуда - время (присутствует дефект внутреннего кольца)....................64
Рисунок 3-38 -Кепстр огибающей виброускорения подшипника качения тип 66412 в
координатах амплитуда-частота – очень хорошо различимы низкочастотные компоненты
...............................................................................................................................................65
Рисунок 3-39 - Зависимость меры неопределенности Линдера
VA
L
между сигналом
виброскорости синусоидального вида и его производной - виброускорения от отношения
«сигнал/шум» - параметра
P
W
.............................................................................................68
Рисунок 3-40 - Зависимость величины полуразмаха (пик-фактор) колебательного процесса от
вероятности попадания его значений внутрь размаха: 1 - моногармонические колебания;
2 - случайные нормальные ...................................................................................................75
Рисунок 4-1 – Методы анализа виброакустического сигнала с целью определения
диагностических признаков .................................................................................................80
Рисунок 4-2 – Механизм формирования виброакустического сигнала......................................83
Рисунок 5-1 - Дискретное представление непрерывной функции .............................................84
Рисунок 5-2 – Усреднение спектров временной реализации......................................................85
Рисунок 5-3 - – Принцип введения функции «окна»..................................................................87
Рисунок 5-4 - Прямоугольное окно Рисунок 5-5 - Окно Ханна........................................88
Рисунок 5-6 - Окно Хэмминга Рисунок 5-7 - Окно Наттолла ..........................................88
Рисунок 5-8 - Гауссовское окно Рисунок 5-9 - Окно Чебышева.......................................88
Рисунок 5-10 - Компрессионная конструкция пьезоакселерометра...........................................90
Рисунок 5-11 – Разрез датчика современной конструкции.........................................................90
Рисунок 5-12 - Датчик скорости (велосиметр)............................................................................93
Рисунок 5-13 - Датчик относительной вибрации .......................................................................94
Рисунок 5-14 - АЧХ акселерометра, закрепленного с применением различных способов.......95
Рисунок 5-15 - АЧХ акселерометра, закрепленного на шпильке и с помощью магнита...........95
Рисунок 5-16 - Требования, предъявляемые к качеству обработки и доводки монтажной
поверхности и крепежной резьбе.........................................................................................97
Рисунок 5-17 – Датчикодержатели и их защита..........................................................................97
Рисунок 5-18 – Три направления измерения вибрации...............................................................98
Рисунок 5-19 – Направления измерения вибрации.....................................................................98
Рисунок 5-20 – Места установки датчиков и пути распространения сигнала ...........................99
Рисунок 5-21 – Разрез насоса .......................................................................................................99
Рисунок 5-22 - Места установки датчиков стационарной системы...........................................100
Рисунок 5-23 - Места установки датчиков стационарной системы...........................................101
Рисунок 5-24 – Места установки датчиков на вертикальном агрегате......................................101
Рисунок 6-1 - Маска спектра исправной зубчатой передачи.....................................................103
Рисунок 6-2 – Амплитудно-частотный спектр виброускорения в окрестностях первой
зубцовой гармоники частоты зацепления...........................................................................105
Рисунок 6-3 – Износ зуба ............................................................................................................106
Рисунок 6-4 - Маска спектра при несоосности...........................................................................106
Рисунок 6-5 - Маска спектра при эксцентриситете....................................................................107
Рисунок 6-6..................................................................................................................................111
Рисунок 6-7..................................................................................................................................111
Рисунок 6-8..................................................................................................................................111
Рисунок 6-9..................................................................................................................................111
Рисунок 6-10................................................................................................................................111
Рисунок 6-11................................................................................................................................111
Рисунок 6-12................................................................................................................................111
Рисунок 6-13................................................................................................................................111
Рисунок 6-14................................................................................................................................111
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
287
Рисунок 6-15................................................................................................................................111
Рисунок 6-16 – Подшипник качения...........................................................................................118
Рисунок 6-17 – Частота дефекта подшипника качения с учетом скольжения..........................120
Рисунок 6-18 – Структурная схема устройства, реализующего метод SEE..............................123
Рисунок 6-19 – Обработка сигнала для получения его огибающей ..........................................125
Рисунок 6-20 – Структурная схема устройства, реализующего метод ENV Acc....................125
Рисунок 6-21 - Алгоритм выделения и анализа огибающей......................................................126
Рисунок 6-22 – Выбор полосы выделения огибающей..............................................................126
Рисунок 6-23 - Типовая зависимость величины пикфактора от срока эксплуатации по мере
роста величины и числа дефектов в подшипнике ..............................................................135
Рисунок 6-24 – Чувствительность различных методов к дефектам подшипников..................136
Рисунок 6-25 – Многостадийность усталостного разрушения подшипника ............................137
Рисунок 6-26 - Многостадийность усталостного разрушения подшипника.............................137
Рисунок 6-27 - Временная реализация виброускорения подшипника переднего двигателя....138
Рисунок 6-28 - Прямой спектр виброускорения подшипника переднего двигателя ...............139
Рисунок 6-29 – Частоты дефектов подшипника в спектре виброскорости...............................141
Рисунок 6-30 – Амплитудно-частотный спектр огибающей виброускорения подшипника
качения с дефектами: а) – внешней обоймы; б) – внутренней обоймы............................142
Рисунок 6-31 – Частоты дефектов подшипника в спектре огибающей.....................................143
Рисунок 6-32 – Спектр виброускорения при недостатке смазки переднего подшипника
двигателя..............................................................................................................................144
Рисунок 6-33 – Тренды вибропараметров переднего подшипника двигателя..........................145
Рисунок 6-34 – Тренды вибропараметров переднего подшипника двигателя..........................145
Рисунок 6-35 – Тренды вибропараметров заднего подшипника насоса ...................................147
Рисунок 6-36 – Тренды температуры заднего подшипника двигателя .....................................148
Рисунок 6-37 – Тренды виброускорения заднего подшипника двигателя................................149
Рисунок 6-38 - Маска спектра при срыве масляного клина.......................................................152
Рисунок 6-39 - Дефект подшипника скольжения.......................................................................152
Рисунок 6-40 – Маска спектра при износе подшипника............................................................154
Рисунок 7-1 - Сигнал виброускорения переднего подшипника электродвигателя ..................155
Рисунок 7-2 – Амплитудно-частотный спектр вибросигнала с переднего подшипника
электродвигателя .................................................................................................................156
Рисунок 7-3 – Схема расположения дисбалансирующих масс при статическом дисбалансе.157
Рисунок 7-4 – Маска спектра и направления векторов вибрации при статическом дисбалансе
..............................................................................................................................................158
Рисунок 7-5 – Схема расположения дисбалансирующих масс при (моментном) динамическом
дисбалансе............................................................................................................................159
Рисунок 7-6 – Маска спектра и направления векторов вибрации при моментном дисбалансе
..............................................................................................................................................159
Рисунок 7-7 - Маска спектра и направления векторов вибрации при дисбалансе консольной
машины ................................................................................................................................160
Рисунок 7-8 – Амплитудно-частотный спектр виброскорости при дисбалансе .......................161
Рисунок 7-9 - Спектр виброперемещения при дисбалансе........................................................162
Рисунок 7-10 - Спектр сигнала с разрешающей способностью 0.25 Гц....................................162
Рисунок 7-11 – Разрез асинхронного электродвигателя ............................................................163
Рисунок 7-12 – Беличье колесо ...................................................................................................165
Рисунок 7-13 - Маска спектра вибрации при эксцентриситете статора....................................166
Рисунок 7-14 – Электрическая составляющая вибрации на частоте 100 Гц.............................167
Рисунок 7-15 - - Маска спектра вибрации при эксцентриситете ротора...................................168
Рисунок 7-16 - Маска спектра вибрации при обрыве витков статора.......................................168
Рисунок 7-17 – Маска спектра при повреждении обмоток статора или изоляции ..................169
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
288
Рисунок 7-18 – Типичный спектр вибрации при нарушении целостности витков статора.....169
Рисунок 7-19 - Маска спектра вибрации при дефекте стержней ротора...................................173
Рисунок 7-20 – Сигнала с ППД при дефекте стержней ротора .................................................173
Рисунок 7-21 – Спектр сигнала при дефекте стержней ротора .................................................174
Рисунок 7-22 – Спектр сигнала при дефекте стержней ротора .................................................174
Рисунок 7-23 – Временная реализация сигнала с ППД при дефекте стержней ротора...........175
Рисунок 7-24 - Спектр огибающей с ППД в направлении Z при дефекте стержней ротора...175
Рисунок 7-25- Спектр огибающей с ППД в направлении X при дефекте стержней ротора....176
Рисунок 7-26 – Амплитудно-частотный спектр тока при дефекте стержней ...........................178
Рисунок 7-27 - Спектр вибрации центробежного компрессора при динамическом
эксцентриситете...................................................................................................................182
Рисунок 7-28 – Маска спектра вибрации при возникновении турбулентных пульсаций
давления ...............................................................................................................................184
Рисунок 7-29 – Маска спектра вибрации при возникновении кавитации.................................186
Рисунок 7-30 - Типичный спектр при кавитации .......................................................................186
Рисунок 7-31 – Маска спектра вибрации при воздействии аэродинамических и
гидравлических источников вибрации ...............................................................................187
Рисунок 7-32 – Тренд виброускорения корпуса компрессора при помпаже ............................189
Рисунок 7-33 – Спектр виброскорости при помпаже компрессора...........................................190
Рисунок 7-34 – Амплитудно-частотный спектр виброускорения корпуса насоса с
лопаточными частотами ......................................................................................................191
Рисунок 7-35 - Амплитудно-частотный спектр виброускорения корпуса насоса с
лопаточными частотами ......................................................................................................193
Рисунок 8-1 – Маска спектра, направления векторов вибрации и схема параллельной
несоосности..........................................................................................................................195
Рисунок 8-2 – Маска спектра, направления векторов вибрации и схема угловой несоосности
..............................................................................................................................................196
Рисунок 8-3 – Маска спектра вибрации и схема несоосности посадочного места подшипника
..............................................................................................................................................197
Рисунок 8-4 – Маска спектра, направления векторов вибрации и схема измерений при изгибе
вала.......................................................................................................................................197
Рисунок 8-5– Временная реализация вибросигнала с переднего подшипника электродвигателя
..............................................................................................................................................202
Рисунок 8-6 - Спектр виброускорения на переднем подшипнике двигателя............................203
Рисунок 8-7 – Амплитудно-частотный спектр виброскорости на переднем подшипнике
двигателя в радиально-поперечном направлении ..............................................................203
Рисунок 8-8 - Амплитудно-частотный спектр виброперемещения на переднем подшипнике
двигателя в радиально-поперечном направлении ..............................................................204
Рисунок 8-9 – Пример крепления датчика..................................................................................205
Рисунок 8-10 – Маска спектра вибрации типа «А»....................................................................209
Рисунок 8-11 – Маска спектра вибрации типа «В»....................................................................210
Рисунок 8-12 – Маска спектра вибрации типа «С»....................................................................210
Рисунок 8-13 – Типичный спектр вибрации при перекосе подшипника..................................211
Рисунок 8-14 – Типичный спектр вибрации при перекосе подшипника..................................212
Рисунок 8-15 – Типичный спектр вибрации при ослаблении посадки подшипника и его
перекосе................................................................................................................................212
Рисунок 9-1 – Временная реализация вибросигнала..................................................................221
Рисунок 9-2 - Нормы общего уровня вибропараметра в различных точках измерения..........221
Рисунок 9-3 - Нормы вибропараметра в зависимости от угла поворота вала...........................222
Рисунок 9-4 – Спектр вибросигнала поршневого компрессора ................................................222
Рисунок 9-5 – Тренд вибропараметра и температуры газа на выходе компрессора.................223
В.Н. Костюков, А.П. Науменко Основы виброакустической диагностики машинного оборудования – 2007 _
289
Рисунок 9-6 – Огибающая вибросигнала поршневого компрессора.........................................223
Рисунок 9-7 - Схема расположения датчиков на ПК .................................................................225
Рисунок 9-8 - Диаграмма движения закрывающих органов клапана........................................226
Рисунок 9-9 - Диаграмма работы поршневого компрессора с одной полостью нагнетания....228
Рисунок 9-10 – Нормальный вибросигнал..................................................................................228
Рисунок 9-11 – Огибающая виброускорения поршневого компрессора..................................229
Рисунок 9-12 – Вибросигнал и давление в цилиндре при исправных клапанах......................229
Рисунок 9-13 – Колебания газа в трубе; а) в сечении
0
=
x
труба имеет открытый конец, в
сечении
1
=
x
– закрытый; б) оба конца трубы закрыты:1 – основная форма колебаний
(
0
=
z
); первая форма (
1
=
z
); вторая форма колебаний (
2
=
z
).....................................232
Рисунок 10-1 - Тренд виброскорости корпуса переднего подшипника электродвигателя .....234
Рисунок 10-2 - Тренд виброускорения корпуса переднего подшипника электродвигателя ...235
Рисунок 10-3- Тренд виброускорения корпуса переднего подшипника ...................................235
Рисунок 10-4 – Тренд виброускорения корпуса заднего подшипника двигателя.....................236