БИЛЬГЕ АКУСТИК
Инженерство контроля шума и вибрации
<<Я не знаю, кем представляюсь миру; однако сам себе я всегда казался всего лишь мальчиком, играющим на морском берегу, который забавляется, находя то особенно гладкий камешек, то необычайно красивую ракушку, в то время как великий океан истины лежит перед ним совершенно неисследованным.>> - Исаак Нютон
Вибрация машины
Самая важная польза, которую экипаж корабля может извлечь из собственных усилий в области вибрации, относится к оборудованию. Насосы, генераторы, двигатели и т.д. Для контроля механического состояния можно использовать относительно простые измерения. Кроме того, при небольшой подготовке и простом оборудовании возможен ограниченный объем диагностики.
Однако любые вопросы, касающиеся главной двигательной установки, должны быть оставлены на усмотрение инженеров-вибраторов. В этой главе обсуждаются все эти вопросы, но выделяются те из них, которыми в первую очередь должна заниматься бригада: диагностика вращающихся механизмов и мониторинг вибрации.
1. Вращающиеся машины
Частоту, амплитуду и направление вибрации можно использовать в качестве индикаторов для определения причины сильной вибрации во вращающемся оборудовании. В таблице представлены подходы к вибрациям в машинах.
2. Отслеживание машин
Измерения вибрации на машинах все чаще используются периодически для обнаружения износа до того, как машина достигнет точки, когда ее необходимо остановить. Это позволяет бригаде планировать операции по техническому обслуживанию, а не выполнять техническое обслуживание в аварийной ситуации. Часто измерения вибрации могут заменить более трудоемкую разборку и осмотр.
Измерения мониторинга машины обычно проводятся каждый месяц, поэтому их обычно необходимо выполнять с помощью испытательного оборудования и экипажа на борту. Опыт работы с конкретными машинами подскажет, следует ли проводить измерения чаще или реже.
Измерения можно проводить как очень простыми приборами, так и очень сложными приборами. Чаще всего они будут включать один из следующих типов систем:
• Преобразователь счетчика
• Преобразователь с фильтром и счетчиком
• Преобразователь со спектральным анализатором
Каждый из них будет обсуждаться в этом разделе по мере необходимости.
Какие бы инструменты ни использовались, первым шагом является получение «базовых» измерений. Точки измерения должны быть выбраны для каждой машины в программе технического обслуживания.
Вибрация в каждом месте каждой машины измеряется, когда машина находится в хорошем рабочем состоянии. Это «базовые» уровни вибрации, которые будут сравниваться с периодическими измерениями в тех же местах. Измерения также необходимо проводить после капитального ремонта машины.
Можно дать общие рекомендации по интерпретации данных о вибрации. Важен как абсолютный уровень вибрации, так и отклонение от основного базового уровня . Если абсолютный уровень превышает указанные безопасные рабочие уровни, машина должна быть остановлена. Если вибрация удваивается по сравнению с базовым измерением, это может не быть проблемой, но измерения следует проводить чаще, возможно, еженедельно, чтобы увидеть, продолжает ли вибрация увеличиваться или остается стабильной. Если вибрация увеличивается в 10 раз по сравнению с базовым уровнем, ее следует отремонтировать, даже если она не превышает соответствующих уровней. Если есть две идентичные машины, часто бывает полезно сравнить их уровни вибрации.
До сих пор дискуссия велась о том, есть ли проблема, и не было представления о характере проблемы. Способ диагностики машины зависит от типа используемого измерительного оборудования.
Если используется только преобразователь и измерительное устройство, нет индикации частоты повышенной вибрации, и измерение мало помогает в диагностике. Исключением является измеритель вибрации, который будет считывать смещение и скорость, скорость и ускорение или все три вместе. Если смещение увеличивается больше, чем скорость или ускорение, частота будет ниже; например, в проблеме дисбаланса. Если ускорение увеличивается больше, чем скорость или смещение, например, частота высока, это может привести к износу подшипника. Перечень распространенных проблем и соответствующий им частотный диапазон следующие:
Низкая частота
-
Неуравновешенный ротор - поврежденные, изношенные, сломанные детали
-
Несоосность - вызывает значительную осевую вибрацию
-
распределительные валы
-
скользящие муфты
-
механический люфт
-
ослабленные фундаментные болты
-
Масляный цикл или проскальзывание - в два раза или меньше скорости шпинделя
-
Изношенные ремни
-
unadjusted ремни и шкивы
-
Модифицированные возвратно-поступательные элементы, вызывающие дополнительные крутильные колебания
Высокая частота
-
Вибрация из-за ударов
-
Неисправные подшипники - случайная или грубая вибрация
-
слабые шестерни
-
скользящие муфты
-
Трение или крепеж
-
утечки воздуха
-
Гидравлические утечки
-
Сталкивающиеся части
-
Сломанные или ослабленные детали
-
Незакрепленные детали, приводимые в действие электромагнитом
-
гидроудар
-
Припухлость
Если для периодических измерений требуются амплитуды отдельных частотных составляющих, использование фильтра, вероятно, будет бесполезным. Те же данные можно получить гораздо быстрее с помощью спектрального анализатора. Некоторые из них экономически выгодны и создают бумажную копию частотного спектра для каждого местоположения. Их легко сравнивать с базовыми спектрами, и их удобно заносить в историю машины.
3. Машины с внешним приводом
Иногда машина приводит к тому, что ее несущая конструкция вызывается другой машиной, силами гребного винта и т. д. Он будет чрезмерно вибрировать в результате стимуляции другим источником, например, Источник, возможно, можно определить по его частоте. Вибрация также может наблюдаться при последовательной работе близлежащих механизмов или во время плавания и в порту. В любом случае, такие машины, стимулированные извне, часто можно рассматривать так же, как проблему с местной структурой или оборудованием.