В.Е. ЛЕВИН, Л.Н. ПАТРИКЕЕВ
ВИБРОДИАГНОСТИКА
МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
УДК 621-752(075.8)
Л 363
Рецензент: д-р техн. наук В.Г. Атапин
Работа подготовлена на кафедре
прочности летательных аппаратов
Левин В.Е. <...> Анализ ударных импульсов на резонансной частоте узла механизма <...> Цель данного учебного пособия состоит в том, чтобы ознакомить
студентов с методологией вибродиагностики зарождающихся и развитых дефектов в оборудовании, с современными методиками вибромониторинга технического состояния оборудования. <...> На основе изучения статистики отказов составляют перечень слабых узлов, лимитирующих ресурс машины и перечень подлежащих диагностированию дефектов (например, зазоры подшипников,
дисбаланс валов и т.д.) <...> ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ВИБРАЦИЯ
Периодической вибрацией называют колебательный процесс, в котором значение колебательной величины повторяется
через определенный промежуток времени T в той же последовательности. <...> 14
На форму волны полигармонической вибрации большое влияние
оказывает сдвиг начальных фаз между гармониками, вследствие чего
процесс, содержащий эти гармоники, существенно меняет свою форму. <...> Величины, характеризующие интенсивность периодических (гармонических) колебаний:
пиковые значения (наибольшие и наименьшие значения);
размах колебаний (сумма абсолютных значений максимальных и
минимальных пиковых значений);
средние значения (среднее арифметическое и среднее квадратичное)
xср =
1 t +T
2
1 t +T
йл x ( t ) щы dt .
x
=
,
x
t
dt
()
скз
т
т
T
T t
t
Отношение xскз / xср для периодической вибрации называется коэффициентом формы, а отношение xП / xскз – пик-фактором. <...> Среднеквадратическое значение гармонических колебаний равно
xскз =
xa
2
= 0.7071xa
16
и соответственно
xa = 1.41xскз . <...> Следует подчеркнуть весьма важную в технике измерения параметров вибраций закономерность: среднеквадратическое значение
вибрации не зависит от значений <...>
Вибродиагностика_машин_и_механизмов.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Е. ЛЕВИН, Л.Н. ПАТРИКЕЕВ
ВИБРОДИАГНОСТИКА
МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
Стр.1
УДК 621-752(075.8)
Л 363
Рецензент: д-р техн. наук В.Г. Атапин
Работа подготовлена на кафедре
прочности летательных аппаратов
Левин В.Е.
Л 363 Вибродиагностика машин и механизмов: учеб. пособие /
В.И. Левин, Л.Н. Патрикеев. – Новосибирск : Изд-во НГТУ,
2010. – 106 с.
ISBN 978-5-7782-1433-0
УДК 621-752(075.8)
ISBN 978-5-7782-1433-0
© Левин В.Е., Патрикеев Л.Н., 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .........................................................................................................
1. Назначение и задачи вибродиагностики ..................................................
2. Основные сведения о вибрации ...............................................................
2.1. Периодическая вибрация ..................................................................
2.2. Гармоническая вибрация ..................................................................
2.3. Полигармоническая вибрация. Сложение колебаний ...................
2.4. Почти периодические и переходные вибрационные процессы ....
2.5. Единицы измерения параметров вибрации .....................................
2.6. Свободные и вынужденные колебания в системах с одной степенью
свободы...................................................................................
2.7. Кинематическое возбуждение ..........................................................
2.8. Система с двумя степенями свободы ..............................................
2.9. Колебательные системы с распределенными параметрами ..........
2.10. Автоколебания .................................................................................
3. Анализ вибраций .......................................................................................
3.1. Основные виды анализа и области их применения ........................
3.2. Анализ вибрации во временной области .........................................
3.3. Анализ вибраций в частотной области ............................................
3.4. Многопараметрический анализ ........................................................
4. Принципы измерения вибрации ...............................................................
4.1. Требования к приборам ....................................................................
4.2. Вибропреобразователи .....................................................................
5. Технические средства измерения вибрации ............................................
5.1. Общие требования .............................................................................
5.2. Простейшие средства измерения и анализа вибрации ...................
5.3. Стационарные системы.....................................................................
5.4. Портативные системы .......................................................................
5.5. Исследовательские приборы и системы ..........................................
3
5
7
12
13
13
14
17
18
18
21
22
24
25
26
26
32
41
49
52
52
54
61
61
62
63
65
66
Стр.3
6. Методы диагностики зарождающихся и развитых эксплуатационных
дефектов ......................................................................................................
6.1. Анализ ударных импульсов..............................................................
6.2. Анализ ударных импульсов на резонансной частоте узла механизма
6.3. Использование эффектов нестационарности вибропроцессов в диагностике
оборудования ...................................................................
6.4. Алгоритм виброконтроля машинного оборудования ....................
68
70
70
71
72
7. Диагностика механизмов по основным вибрационным составляющим… 73
7.1. Вибрация оборотной частоты..........................................................
7.2. Стационарная вибрация ....................................................................
7.3. Нестационарная вибрация ................................................................
7.4. Внезапные и необратимые изменения вибрации............................
73
74
76
77
8. Неуравновешенность ротора ....................................................................
8.1. Причины неуравновешенности ротора ...........................................
8.2. Диагностические признаки неуравновешенности ротора .............
8.3. Тепловая неуравновешенность ротора ............................................
8.4. Характерные особенности тепловой неуравновешенности ротора .
8.5. Термическая нестабильность дисбаланса ротора ...........................
9. Нарушение соосности валов .....................................................................
9.1. Расцентровка валов ...........................................................................
9.2. Нарушение жесткости опорных систем ..........................................
9.3. Признаки нарушения жесткости опорной системы .......................
10. Дефекты подшипников скольжения ......................................................
11. Дефекты подшипников качения .............................................................
12. Вибродиагностика насосов .....................................................................
Библиографический список ..........................................................................
79
79
80
83
84
84
85
85
87
89
91
95
100
106
4
Стр.4