Сертификация
Промышленная безопасность
Проектирование
Стандарты ИСО
Технические регламенты
Охрана труда
Пожарная безопасность
Экологическая безопасность
Техническая документация
Негосударственная экспертиза
Метрология
Электролаборатория
Лицензии организаций
Разрешительные документы ведомств
Патентование
Антитеррор
Принцип действия вибрационной дефектоскопии
Изменения в любой системе возникают по причине внутреннего или наружного воздействия, порождаемого в зависимости от характера рабочего процесса статическими, динамическими или вибрационными нагрузками. Возбудители вибрации и шумов, как правило, имеют механическое, магнитное или аэродинамическое происхождение.
- Механические колебания (вибрации) генерируют несбалансированные вращающиеся опоры, зубчатые передачи, щеточно-коллекторные узлы и другие детали. Их дисбаланс вызывает вибрации с кратными частотами.
- Магнитные колебания вызываются изменениями электромагнитных усилий в воздушном зазоре систем с аналогичным названием.
- Аэродинамические колебания создаются движением деталей в механизмах
Возникновение вибраций говорит о наличии повреждений, параметры которых устанавливают путем измерения колебаний. В диагностических целях определяют и анализируют
по ГОСТ ИСО 10816-1-97 три величины:
- Вибросмещение (амплитуда) – пределы перемещения точки измерения в момент вибрации;
- Виброскорость – скорость перемещения точки контроля в момент прецессии вдоль оси измерения;
- Виброускорение – значение вибрации, напрямую связанное с вызвавшей ее силой.
В процессе измерения вибраций рассматривается наиболее информативный тип колебаний и параметр, обеспечивающий максимальную равномерность частотного спектра.
Частотный анализ
Для установления причины вибраций проводят частотный анализ. Задействованные в нем устройства, помогают установить все частотные составляющие, вызывающие колебания машин и оборудования, тремя способами.
- Гармонический анализ вибраций – наиболее точный, но проблематичный способ обнаружения гармонирующих составляющих (гармоников) вибрации. Помимо наличия датчика вибрации нуждается в фотоэлектрическом или лазерном датчике для определения частоты вращения машинного вала;
- Полосовое выделение частот – более простой способ, действующий посредством настройки интегрированных полосовых фильтров на определенную частоту. Фильтр пропускает те из них, что совпадают с его характеристиками. Изменяя положения фильтра с помощью регулятора, можно конкретизировать частотные составляющие, присутствующие в общем вибрационном фоне;
- Перестраиваемые фильтры, которыми оснащено большинство виброизмерительных аппаратов, могут автоматически изменять частоту пропускания. Изменения индикатора, фиксирующиеся самописцем в виде диаграммы, отражают конкретные частотные составляющие, а также их количественный объем в общем вибрационном уровне.
Частотные составляющие, выделяемые в процессе анализа спектра, подразделяют на три группы:
- Гармоники – крайние точки на частотах, кратных частоте вращения, свидетельствующие о неуравновешенности, несоосности или ослаблении соединений;
- Несинхронные составляющие – свойственны частотам не кратным частоте цикла, что говорит о наличии дефектов подшипников и ремней;
- Субгармоники – располагаются ниже частоты вращения и могут отражать вихри в масляном клине подшипника, излишнее трение между деталями, повреждения ременной передачи и ослабление соединений.
Наиболее важными составляющими считаются гармоники. Совпадая с частотами определенных элементов, они могут увеличиваться и образовывать источник акустического шума, передающийся другим механизмам.
Алгоритм проведения ВК
Проведение диагностики любым вибрационным методом (пик-фактор, эксцесс, ударные импульсы, огибающей высокочастотной виброактивности) предусматривает организацию воздействия на контролируемый объект с регистрацией показателей вибрации специальными приборами.
- Подготовительный процесс, предполагающий разработку критериев, подтверждающих наличие отклонений на проверяемом объекте;
- Проведение диагностических мероприятий в соответствии с выбранным методом ВК;
- Обработка и анализ полученных результатов с оценкой остаточного потенциала безопасного функционирования оборудования и возможности его дальнейшего использования.
Методы ВК активно применяются в различных отраслях российской промышленности, включая машиностроение, металлургию, транспортную и нефтегазовую отрасли. В диагностике используются современные виброметры, виброанализаторы, стационарные вибросистемы и другие устройства, позволяющие выявлять:
- Неуравновешенность;
- Ослабление соединений и опор;
- Отсутствие соосности;
- Параллельность и геометрические изменения линии вала;
- Обрывы болтов;
- Излишек и недостаточность смазки;
- Износ и повреждения различных узлов и деталей.
Плюсы методов ВК
Применение методов ВК демонстрирует в последнее время растущую популярность. Это связано с неоспоримыми плюсами вибродиагностики:
- Возникновение и локализация колебаний в местах дислокации повреждений
- Высокая информативность вибраций
- Возможность выявления скрытых отклонений и находящихся на самой ранней стадии
- Отсутствие необходимости в остановке производственных процессов, а также в сборке и разборке оборудования
- Минимум временных затрат на выполнение процедур контроля
Корректная организация диагностических мероприятий и правильный выбор вибрационных устройств гарантируют получение максимально точных и информативных результатов.
