Полигармонические колебания

Содержание

Слайд 2

Другие характеристики колебательных процессов Пиковое значение и размах. Осредненные характеристики среднее значение и СКЗ:

Другие характеристики колебательных процессов

Пиковое значение и размах.
Осредненные характеристики
среднее значение и

СКЗ:
Слайд 3

Колебания системы с одной степенью свободы При изучении колебаний различных механических

Колебания системы с одной степенью свободы

При изучении колебаний различных механических систем

необходимо в зависимости от поставленной задачи по возможности упрощать картину данного колебательного процесса т.е. пользоваться моделями.

- сила упругости
- сила трения
- статический прогиб

Слайд 4

Колебания системы с одной степенью свободы

Колебания системы с одной степенью свободы

Слайд 5

АЧХ и ФЧХ системы с одной степенью свободы

АЧХ и ФЧХ системы с одной степенью свободы

Слайд 6

Колебания системы с малым демпфированием. Переходные процессы. Свободные fрез =3 Гц

Колебания системы с малым демпфированием. Переходные процессы.

Свободные fрез =3 Гц вынужденные

f=0.5 Гц вынужденные f=2 Гц

вынужденные f=3.2 Гц вынужденные f=6 Гц вынужденные f=15 Гц

Слайд 7

Колебания системы с двумя степенями свободы

Колебания системы с двумя степенями свободы

Слайд 8

АЧХ системы с двумя степенями свободы

АЧХ системы с двумя степенями свободы

Слайд 9

Колебания системы с одной степенью свободы

Колебания системы с одной степенью свободы

Слайд 10

Идеология

Идеология

Слайд 11

Виброметрия

Виброметрия

Слайд 12

Чем, где, как и что мерить Частотный диапазон: НЧ - 0

Чем, где, как и что мерить

Частотный диапазон:
НЧ - 0 -

200 Гц
СЧ - 10 - 1000 Гц
ВЧ - 100 - 10000 Гц и выше
Масса датчика уменьшает амплитуду колебаний и собственные частоты для тонкостенных конструкций
Способ крепления датчика определяет установочный резонанс датчика и следовательно определяет частотный диапазон измеряемых величин:
- ручной щуп - 0 - 200 Гц
- магнит - 0 - 1500 Гц
- шпилька - 0 - 10000 Гц
Слайд 13

1 3 2 7 6 5 4 АКСЕЛЕРОМЕТРЫ Частотный диапазон Способы

1

3

2

7

6

5

4

АКСЕЛЕРОМЕТРЫ
Частотный
диапазон

Способы
установки датчиков

Низкие
частоты
(0 - 200 Гц)

Средние частоты
(0 - 4000

Гц)

Высокие
частоты
(0 - 20000 Гц)

Резонанс

Частотный диапазон

А

Слайд 14

ВЕЛОМЕТРЫ. Частотный диапазон 1 2 3 5 6 4 Резонансная частота

ВЕЛОМЕТРЫ. Частотный диапазон

1

2

3

5

6

4

Резонансная
частота датчика

Частотный диапазон

Границы
частотного диапазона

f, Гц

V

Слайд 15

Частотный диапазон Границы частотного диапазона f, Гц S ПРОКСИМЕТРЫ 2 1 С В А 3 4

Частотный диапазон

Границы
частотного диапазона

f, Гц

S

ПРОКСИМЕТРЫ

2

1

С

В

А

3

4

Слайд 16

Периодический мониторинг I уровня I уровень периодический мониторинг вибрационного состояния роторного

Периодический мониторинг I уровня

I уровень периодический мониторинг вибрационного состояния роторного оборудования

в стандартных полосах частот; тренд-анализ; прогнозирование ресурса работы оборудования.
Необходим ВИБРОМЕТР
Слайд 17

Периодический мониторинг II уровень контроль вибрации в полосах, тренд-анализ; прогнозирование ресурса

Периодический мониторинг

II уровень контроль вибрации в полосах, тренд-анализ; прогнозирование ресурса

работы оборудования, выявление причин повышенной вибрации.
Необходим ВИБРОАНАЛИЗАТОР
III уровень применение специальных методов анализа
(ПИК-ФАКТОР, СПЕКТРЫ ОГИБАЮЩИХ, СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, и т. д.)

А

LB

1

2

3

4

Слайд 18

Уравновешивание в собственных опорах Нулевой пуск: А0 В0 Первый пробный пуск:

Уравновешивание в собственных опорах

Нулевой пуск: А0 В0
Первый пробный пуск: A1 В1

Второй

пробный пуск: A2 В2

Где D - дисбаланс:

Решение:

Слайд 19

Одноплоскостная и двухплоскостная балансировка роторов Одноплоскостная балансировка Двухплоскостная балансировка C B

Одноплоскостная и двухплоскостная
балансировка роторов

Одноплоскостная балансировка

Двухплоскостная балансировка

C

B

А

I I

I

А

А

Отметчик

I

Отметчик

метка

Слайд 20

Определение коэффициента влияния при одноплоскостной балансировке ротора

Определение коэффициента влияния при одноплоскостной балансировке ротора

Слайд 21

Определение места установки и величины корректирующей массы при одноплоскостной балансировке ротора

Определение места установки и величины корректирующей массы при одноплоскостной балансировке ротора

Слайд 22

Неуравновешенность ротора Вызываемые неуравновешенностью вибрации имеют частоту, равную частоте вращения ротора.

Неуравновешенность ротора

Вызываемые неуравновешенностью вибрации имеют частоту, равную частоте вращения ротора.

Слайд 23

Некоторые дефекты механической обработки Нагрев и воздействие центробежной силы приводят к

Некоторые дефекты механической обработки

Нагрев и воздействие центробежной силы приводят к радиальному

смещению деталей, насажанных с натягом. Это приводит к неуравновешенности и повышенной вибрации. При снижении температуры и частоты вращения восстанавливается плотное соединение с валом, но ее новое положение может отличаться от исходного.
Как правило происходит и исчезает внезапно.
Слайд 24

Анизотропия жесткости ротора Часто появление второй гармоники может быть вызвано анизотропией

Анизотропия жесткости ротора

Часто появление второй гармоники может быть вызвано анизотропией

жесткости ротора. При вращении происходит два полных цикла изменения статического прогиба ротора. При снятии скоростных характеристик по первой и второй гармоникам можно наблюдать резонансы на частотах, равных критическим для нечетных форм колебаний, деленным на 2.

Максимумы виброперемещений двойной частоты, вызванные анизотропией, не могут быть уменьшены балансировкой, и зависят лишь от соотношения жестокостей в главных плоскостях ротора.
Так как, половина третьей «критики» обычно приближается к рабочей частоте вращения, даже небольшая разница в жестокостях приводит к значительным амплитудам вибрации. Поэтому, для устранения этого явления используют динамические гасители колебаний.

Слайд 25

Расцентровка, жесткая муфта Дефектная муфта (а, б, в, г) а: моментная

Расцентровка, жесткая муфта

Дефектная муфта (а, б, в, г)

а: моментная
неуравновешенность

в: статическая
неуравновешенность

ж: моментная
неуравновешенность

д:

статическая
неуравновешенность
Слайд 26

Расцентровка, подвижная муфта Размах виброперемещения возрастает пропорционально передаваемой мощности

Расцентровка, подвижная муфта

Размах виброперемещения возрастает пропорционально передаваемой мощности

Слайд 27

Подшипники скольжения Средний зазор: Относительный зазор: Где: относительный эксцентриситет χ =

Подшипники скольжения

Средний зазор:

Относительный зазор:

Где: относительный эксцентриситет χ = e/δ ; e=OO2

;
α - угол охвата шейки (границы несущего слоя); динамическая вязкость смазки μ
Слайд 28

Подшипники качения Частота дефекта сепаратора: Частота дефекта нар. кольца: Частота дефекта

Подшипники качения

Частота дефекта сепаратора:

Частота дефекта нар. кольца:

Частота дефекта внут. кольца:

Дефект тел

качения:

Где:

Слайд 29

Метод огибающей

Метод огибающей

Слайд 30

Развитие дефекта подшипника качения во времени Хороший Редкий дефект Развитый дефект Сильный дефект

Развитие дефекта
подшипника качения во времени

Хороший

Редкий дефект

Развитый дефект

Сильный дефект

Слайд 31

Плохое крепление машины на фундаменте

Плохое крепление машины на фундаменте

Слайд 32

Неравномерные воздушные зазоры О1 - ось цилиндрической расточки; О2 - ось

Неравномерные воздушные зазоры

О1 - ось цилиндрической расточки; О2 - ось симметрии

поверхности полюсов
О - ось вращения
Слайд 33

Магнитная несимметрия при равномерных воздушных зазорах

Магнитная несимметрия при равномерных воздушных зазорах

Слайд 34

Зубчатые передачи

Зубчатые передачи

Слайд 35

Сдвиг фазы и фазовая поправка

Сдвиг фазы и фазовая поправка

Слайд 36

Пример расчета допустимой остаточной неуравновешенности Масса ротора W=100 кг; класс точности

Пример расчета допустимой остаточной неуравновешенности

Масса ротора W=100 кг; класс точности балансировки

G=2,5;
max частота вращения ротора N=3000 об./мин;
радиус плоскостей коррекции R=100 мм.
Доп. остаточная неуравновешенность U=e*W=100*103[г]*8[мкм]*10-3=800 г*мм
Для симметричного ротора u1=u2=U/2=400 г*мм
При радиусе места коррекции r1=r2=R получим mдоб1=mдоб2=400/100=4 г.
Слайд 37

Нормы на уравновешивание роторов G16 - приводы специального назначения, детали двигателей,

Нормы на уравновешивание роторов

G16 - приводы специального
назначения, детали двигателей,
коленчатые валы, части

сельско-
хозяйственных машин и
дробилок
G6.3 - рабочие колеса насосов
и вентиляторов, ротора электро-
машин общего назначения
G2.5 - паровые и газовые
турбины, турбокомпрессоры,
приводы станков, маленькие и
специальные ротора электро-
машин
G1 - маленькие ротора электро-
машин и приводов специального
назначения
G0.4 - прецизионные шлифова-
льные колеса, гироскопы
Слайд 38

Нормы вибрации Класс I: Отдельные узлы двигателей и агрегатов, полностью соединительные

Нормы вибрации

Класс I: Отдельные узлы двигателей и агрегатов, полностью соединительные с

основной машиной в рабочих условиях. (Электродвигатели до 15 кВт).
Класс II: Машины средней мощности (электродвигатели 15 – 875 кВт) без специального фундамента, жестко установленные двигатели или машины (до 300 кВт) на специальном фундаменте.
Класс III: Большие первичные двигатели и другие большие машины с вращающимися массами, установленные на жестком и тяжелом фундаменте, относительно жестком в направлении измерения вибрации.
Класс IV: Большие первичные двигатели и другие большие машины с вращающимися массами, установленные на относительно податливом в направлении вибрации фундаменте.

A - Низкая вибрация
(новые машины)
B - Нормальная
(машина пригодна для эксплуатации без ограничения срока)
C - Повышенная
(машина не пригодна для длительной эксплуатации)
D - Авария

Слайд 39

Типы опор балансировочных станков Наша схема: Классическая схема:

Типы опор балансировочных станков

Наша схема:

Классическая схема:

Слайд 40

Собственные частоты и формы колебаний системы ротор-опоры I, II - ротор

Собственные частоты и формы колебаний системы ротор-опоры

I, II - ротор остается

жестким, III, IV - ротор изгибается
1, 2 - изгибные формы
Слайд 41

Отличительные особенности станков Отличительные особенности станка ВМ 3000: отсутствие затрат на

Отличительные особенности станков

Отличительные особенности станка ВМ 3000:
отсутствие затрат на монтаж

(устанавливается на обычный цеховой пол)
транспортабельность (возможность перемещения станка к ротору)
широкий диапазон уравновешиваемых роторов (15 кг - 3 тонны)

Станки серии ВМ

Слайд 42

Особенности роликого блока Станки серии ВМ Станки серии ВМ, благодаря оригинальной

Особенности роликого блока

Станки серии ВМ

Станки серии ВМ,
благодаря оригинальной
конструкции роликового
блока

полностью
исключают возможность
накатки шеек ротора