SU1145253A1 - Способ определени величины дисбаланса роторов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДИСБАЛАНСА РОТОРОВ в подшипниках качени , заключающийс  в том, что производ т разгон ротора, измер ют спектр вибраций .его корпуса, определ ют частоту ма тникового резонанса и по ней суд т о величине дисбаланса , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей способа, фиксируют скачкообразное уменьшение амплитуда спектральной составл ющей, частота которой соответствует частоте вращени  тел качени , и в этот момент определ ют частоту ма тникового резонанса . b

Description

4 СЛ IsD

СЛ

СО 1 Изобретение относитс  к диагност рованию роторных машин и может быть использовано при контроле дисбаланса i OTopoB, установленных на подшипниках качани , без разборки машин как в процессе эксплуатации, так и в процессе производства. Известен способ опредапени  величины дисбаланса роторов в подшипниках качени , заключающийс  в том, что производ т разгон ротора, измер ют спектр вибраций его опоры, выдел ют из него спектральную составл ющ о с частотой вращени  ротора и по ее амплитуде суд т о дисбалансе ротора Cl3. Недостатками этого способа  вл ютс  необходимость использовани  датчиков, как правило встроенных, и св занна  с этим сложность реализации и ограниченна  область применени , особенно при балансировке собранных машин. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ определени  величины дисбаланса роторов в подшипниках качени , заключающийс  в том, что производ т разгон роторов, измер ют спектр вибраций его корпуса, оп (редал ют частоту ма тникового резонанса и по ней суд т о величине дисбаланса С2 . При увеличении частоты вращени  ротора происходит рост величины центробежной С1шы, вызванной его неуравновешенностью, вследствие чего на определенной частоте вращени  когда центробежна  сила становитс  равной силе т жести ротора, происхо дит отрыв цапфы вала от подшипника и смена режима его работы, что сопр вождаетс  ударами цапфы о подшипник Указанный способ используетс  при определении дисбаланса ротора, дл  чего фиксируют частоту вращени  на которой происходит отрыв цапфы. Тогда, зна  массу ротора, приход щу юс  на опору, дисбаланс JDp ротора вычисл ют в указанной плоскости опоры по формуле )

m - неуравновешенна  масса ротора;

г- - эксцентриситет неуравновешенной массы ротора, относительной оси вращени ;

G - вес ротора;.

D.-cJcosoi

где 2 - число тел качени  подшипника (шариков или роликов); 532 частота вращени  ротора при ма тниковом резонансе. Недостатком известного способа  вл етс  необходимость оборудовани  ротора встроенным датчиком фиксации момента отрыва цапфы вала от шариков (от наружной обоймы дл  подшипника скольжени ), что ограничивает область применени  способа, так как существующие роторные маошны в преобладающем своем количестве не имеют таких датчиков (газотурбинные двигатели , турбохолрдильные машины и так далее). Цель изобретени  - расширение технологических возможностей способа . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  величины дисбаланса роторов в подшипниках качени , заключающемус  в том, что производ т разгон ротора, измер ют спектр вибраций его корпуса , определ ют частоту ма тникового резонанса, фиксируют скачкообразное уменьшение амплитуды спектральной составл ющей, частота которой соответствует частоте вращени  тел качени  подшипника,, и в этот момент определ ют частоту ма тникового резонанса . На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит датчик 1 виб{эаций , соединенные с ним входами два избирательных автоматически перестраиваемых фильтра 2 и 3,частотомер 4 и СВЯЗАННЫЙ с ним регистратор 5, а вторые входы частотомера 4 и регистратора 5 св заны соответств енно с выхода1ч1и первого и второго фильтров 2 и 3. Сигнал с датчика 1 вибраций поступает на автоматически перестраиваемые фильтры 2 и 3, которые служат дл  выделени  из спектра вибраций ротора спектральных составл ющих. соответственно с частотой uj вращени  ротора и частотой to щ вращени  . тел качени , величину которой определ ют из уравнени  p - диаметр окружности, проход щей по центрам тел качени ; d - диаметр тела качени ; 0 - угол контакта. Автоматическа  перестройка фильтров может быть осуществлена с помощью , например, фазовой автоподстройки частоты. Частотомер 4 служи дл  измерени  частоты вращени  ротора и выдачи информации на регистратор 5, который регистрирует информацию о частоте вращени  ротора и одновременно об амплитуде спектральной составл кйцей с частотой вра щени  тел качени . Такое исполнение устройства позвол ет определить частоту вращени  ротора в момент резкого уменьшени  амплитуды состав л ющей с.частотой вращени  тел качени , т.е. в момент равенства цент робежной силы от дисбаланса ротора и силы т жести ротора, когда происходит смена первого режима работы подшипника на второй, при котором возникает  вление отрыва внутреннего кольда от шариков. Таким образом измен етс  характер взаимодействи  между валом и шариками, а следовательно , в спектре вибраций ротора исчезает амплитуда составл ющей с частотой вращени  тел качени . Способ реализуетс  следующим образом . Балансируемый ротор плавно разгон ют в подшипниках качени , измер ют спектр вибраций корпуса вращающегос  ротора. Непрерывно выдел ют с помощью фильтров 2 и 3 и через частотомер 4 фиксируют регистраторо 5 величины частоты U) вращени  ротора и амплитуды составл ющей с частотой Ыц вращеки  тел качени  подшипника, определ емой из уравнени  (2). Фиксируют значение частоты и) вращени  ротора в момент скачкообразного , уменьшени  амплитуды А спектральной составл ющей с частотой u) вращени  шариков, определ ют величину частоты ма тникового резонанса как значение частоты вращени  ротора в этот момент времени. С помощью уравнени  (1) определ ют величину дисбаланса. Таким образом, изобретение позвол ет контролировать дисбаланс роторов , не имеющих встроенных датчиков, при диагностировании в процессе эксплуатации или ремонта без демонтажа и разборки. Установка вибродатчика на корпус роторной машины технически легко вьтолнима и не  вл етс  преп тствием дл  реализации способа . Способ дает возможность расширить область его применени  при диагностировании роторных машин за счет расширени  номенклатуры изделий, не имеющих встроенных датчиков дл  фиксации момента отрьша от Г1ОДшипника . Кроме того, по вл етс  возможность отказатьс  и от трудоемкого традищшнного способа измерени  дисбаланса ротора с использова1сием специального балансировочного оборудовани , что требует демонтажа издели  с объекта и частичной его разборки . Указанные обсто тельства обусловливают получение значительного экономического эффекта.

Claims (1)

1. . СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДИСБАЛАНСА РОТОРОВ в подшипниках качения, заключающийся в том, что производят разгон ротора, измеряют спектр вибраций .его корпуса, определяют частоту маятникового резонанса и по ней судят о величине дисбаланса, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа, фиксируют скачкообразное уменьшение амплитуды спектральной составляющей, частота которой соответствует частоте вращения тел качения, и в этот момент определяют частоту маятникового резонанса.