Способ вибродиагностики подшипников роторных систем

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПИ ЛИН 1 Мгзо ННЫЙ НОМИТЕТ ям и ОзнРытиям ОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТЕ пРи гкнт сс СПИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ У А ВТОРСНОМУ ЕТЕЛ стовернасти и информатив .татов диагностики, Поструктурные параметрыопределяют зоны спектраора, в которых находятсячастоты, Экспериментальнных зонах определяют повышени ности ре допускам подшипни вибрации пора;кда но в выч у ов ющи Р точные значения этих частот, па кимс учетом раэброссв структурных параметров подшипников вычисляют зоныспектра, в которых находятся информационные частоты, При трех раэличных положениях ротора в пространствес помощью анализатора спектра наблюдают изменения частоты информационных пиков вибрации роторной системы,вызванных дефектами, Дефекты относятк более нагруженному или менее нагруженному подшипнику в зависимости откоэффициентов чувствительности порождающих частот соответствующихспектральных составляющих, 1 ил,особамроторстано Устройство содержит поворотную подставку 1, в корпусах 2 который у тановлены левый 3 и правый 4 подшип ник исследуемой роторной системы 5, закрепленный на подставке 1 пьезоэлектрический виброиэмерительный преобразователь б типа КД 38, усили тель 7 типа У 7 1, анализатор 8 спек ра модели 2034 и источник 9 питани Поворотная подставкасвязана с о нованием 10 через шарнир 11, На ос новании 10 закреплены стойки 12-14 ах, и мо- борострое ии, авиастрое Цель изобреи ния повышени мативности реэуль ост в и ов х стро аемо а я(71) Киевский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт по испытанию машини оборудования для животноводства икормопроизводства(56) Авторское свидетельство СССРВ 1267538, кл6 01 М 13/04, 1985,(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам вибродиагностики подшипников роторныхсистем, в которых ротор установлениа двух шарикоподшипниках, и можетбыть использовано в приборостроениии авиастроении, Цель изобретенияИзобретение относится, вибродиагностики подшипник ных систем, в которых ротс ,лен на двух шарикоподшипни жет быть использовано в пр диагностикифиг,1 приведена блокства для осуществленио способа,03212 Ао ) 2 2 Ори + Эа соз М 20 уВд 2 2 Г у 11 Ро- Всов Ы 2 В цп, где Я, угловая скорость вращениясепаратора относительно наружного кольца;Иугловая скорость вращениясепаратора относительновнутреннего кольца;Я - угловая скорость вращенияшариков;Я - частота вращения ротора;П - диаметр окружности, переходящий через центры тел качения;В - диаметр шариков;рабочий угол контакта,Угол контакта ф, может быть полу чен из выражения сов Мо оз(4= а- упругоО сево ерная величин ения;й уголосевое онтакта; мешение;+а1Х Оц филей доронаружногого колец0(,и осеваясвязаны вы где ю и г - радиусы про жек каченияенн и в Рабочийнагрузка Рражением гол контакт на подш и з 3.п Ф (3 с креплениями 15, например, в видевинтовых скоб для опоры 16 подставки:1, На выходе усилителя 7 установленпереключатель 17 каналов,Способ осуществляют следующим образом,Рассчитывают пределы изменения порождающих частот с учетом допусковна структурные параметры подшипникови величины осевой нагрузки на подшипники по формулам: В зависимости от положения ротора (направления действия силы весаР ротора на подшипник) Р оРб + Р,где Р - предварительный осевой натягаПодставляя в выражение (3) эначения осевой нагрузки при различныхположениях ротора, определяют максимальное и минимальное значения сов 0.После этого по формулам (1) сучетом допусков на структурные пара"метры подшипников, частоту вращенияротора и пределов изменения сов 5(,находят максимальные и минимальныезначения порождающих частот Я Я,Я.Приведя ротор 5 во вращение в положении, показанном на чертеже, измен2 О ряют вибрацию с помощью преобразователя 6 Спектр вибрации регистрируютв рассчитанных зонах с помощью анализатора 8 спектра в режиме расширения масштаба шкалы частот (Е 001-ана 25 лиз). По спектру измеряют точныезначения порождающих частот Я Я 2,Я 1 соответствующие осевои нагрузкена подшипники Р = Ро .После этого йоворотную подставку1 освобождают из крепления 15 стойки12, поворачивают на шарнире 11 против часовой стрелки в сторону стойки14, что обеспечивает дополнительноеосевое нагружение левого подшипника3, и разгружение правого подшипника:4. Регистрируя спектр в рассчитанныхзонах, измеряют значения частот ЯЯ 2,Оспри новом нагружении подшипников, Затем подставку 1 поворачивают40 к стойке 13 и проводят аналогичныеизмерения,По точным значениям порождающихчастот, соответствующих различнымосевым нагрузкам на подшипники,рассчитывают зоны, в которых находятся информационные частоты, присущиедиагностируемым дефектам По коэффициентам, с которыми порождающие частоты входят в выражения для информационных, определяют характер измене.ния последних в зависимости от величины осевой нагрузки,Затем проводят измерения в порядке, аналогичном описанному, и, набл 1 одая пики спектра в рассчитанныхзонах, измеряют значения информационных частот, соответствующие трем значениям величины нагрузки на подшип ник Анализируя величину пиков наэтих частотах, оценивают наличие иразмер соответствующего д фекта, айо изменению частоты этих пиков приразличных нагрузках определяют, вкаком (правом или левом) подшипникеприсутствует дефект,Например, отклонение продольногопрофиля дорожки качения вызывает,вибрацию с частотами Я = 90 + 2 С 3и Я= 14 ЯафВ эти выражения порождающая частота у входит с большим коэффициентом чувствительности, чем Я поэтому частота спектральной составляющей,присущей этому дефекту, при нагружении подшипника уменьшается, а приразгружении увеличивается,Таким образом, изобретение позволяет определить наличие различныхдефектов как изготовления, так исборки роториых систем и разделитьинформацию о дефектах в каждом изподшипников,Ф о р м у л а изобретенияСпособ вибродиагностики подшипников роторных систем, заключающийся в том, что по структурным парамет рам шарикоподшипников и частоте вращения ротора определяют информационные частоты вибрации роторной систе мы, регистрируют спектр вибрации при трех значениях осевой нагрузки,оэг 1 Г 6прилОженной к подшчпникам, выявляютизменения спектральных составляющихпри этих нагрузках, разделяют спект5ральиые составляюшне между подшипнихами, дефектный подшипник идентифицируют по большему числу отклоненийструктурных параметров, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения достоверности и информативиости результатов диагностики,предварительно регистрируют спектрвибрации в рассчитанных полос частотв режиме расширения масштаба шкалычастот анализатора спектра, измеряютпо спектру значения порождающих частот при трех значениях осевой нагрузки, по значениям порождающих частотрассчитывают значения информационных2 О частот для раэличньгх комбинаций от"клонений структурных параметров под"шипников и границы полос спектра, вкоторых находятся информационные чзстоты, регистрируют спектр вибрации25 роторной системы в этих полосах иизмеряют величину информационных час-тот и при трех значениях осевой нагрузки на подшипники разделениеспектральных составлякжх между подшипниками осуществляют, относя сос"тавляющие, частоты которых увеличиваются или уменьшаются. к более нагруженному или менее нагруженномуподшипнику в зависимости от коэффи. циентов чувствительности к порождающим частотам соответствующих спектральных составляющих,1603212 Редактор: А,Ога 69 Тирах 439 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж-З 5 Раущская наб., д. 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул. Гагарина, 101 о э акаяНИИПИ Составитель: А СладТехред Ь,.оргента ов Корректор Л,Бескид