деформації. Віброшвидкість має рівномірний спектр. Віброшвидкість характеризує кінетичну енергію, зосереджену в об'єкті. При контролі вібрації найбільш зручним є параметр віброшвидкості, оскільки легше нормувати параметр з рівномірним спектром. На малюнку 4.1 один і той же вібраційний сигнал представлений у вигляді вібропереміщення, віброшвидкості і віброприскорення.
Важливим є питання, яким значенням потрібно користуватися при визначенні рівня вібропараметра. Графік вібропереміщення важко аналізувати на високих частотах, зате високі частоти добре видно на графіку прискорення. Спектр віброшвидкості найбільш рівномірний.
вібропереміщень найдоцільніше характеризувати розмахом коливання, тому що при наявності парних гармонік найбільші значення позитивного і негативного відхилень можуть бути різними. Тому тільки розмах, тобто сума абсолютних значень найбільших позитивних і негативних відхилень, може бути прийнятий за міру вібропереміщення. Датчик, що вимірює вібропереміщення, називається віброметр (проксіметр) [4].
а) б) в)
Малюнок 4.1 - Спектр вібраційного сигналу: а - вібропереміщення; б - віброшвидкість; в - віброприскорення
Віброшвидкість зазвичай визначають среднеквадратическим значенням. Основною перевагою вимірювання середньоквадратичних значень є незалежність цих значень від зсувів фаз між окремими складовими спектрів вимірюваної вібрації. Віброшвидкість вимірюють велосіметром.
Датчик, що вимірює віброприскорення, називається акселерометр.
4.2 Аналіз існуючих методів і засобів виявлення вібрації
Процес перетворення вібропереміщення в віброшвидкість або віброшвидкості в віброприскорення еквівалентний математичної операції диференціювання. Зворотне перетворення віброприскорення в віброшвидкість і віброшвидкості в вібропереміщення є по суті інтеграцією. На практиці, диференціювання призводить до зростання шумовий складової сигналу. Інтегрування, навпаки, може бути здійснено з високою точністю за допомогою простих електричних ланцюгів. Це є однією з причин, чому акселерометри сьогодні стали основними датчиками вібрації: їх вихідний сигнал можна легко піддати однократному або двократному інтегруванню і отримати або віброшвидкість, або вібропереміщення.
Датчик вібрації - це пристрій, який перетворює механічне коливання в електричний сигнал. В основі всіх засобів вимірювання та аналізу сигналів вібрації лежать три блоки, що виконують різні операції. Перший - датчик вібрації, перетворюючий коливань в електричний сигнал. Другий - фільтр, що виділяє компоненти сигналу в необхідній області частот. Третій - детектор, службовець для оцінки амплітуди виділених компонент. На малюнку 4.2 показана структура приладу для оцінки загального рівня вібрації корпусу агрегату.
Захист ГПА по вібрації здійснюється за допомогою датчиків абсолютної вібрації і датчиків відносної вібрації. Є два рівня вібрації. При досягненні першого рівня включається попереджувальна сигналізація.
Малюнок 4.2 - Структура приладу для оцінки загального рівня вібрації корпусу агрегату
При досягненні другого рівня спрацьовує аварійна сигналізація і відбувається зупинка агрегату.
Різні вузли агрегату вимагають різного підходу з погляду контрольованого параметра вібрації. Вібраційний контроль ГПА зазвичай здійснюється двома способами: це віброшвидкість корпусу газогенератора і силової турбіни за допомогою п'єзоелектричних акселерометрів і віброконтроля ротора турбіни нагнітача за допомогою вихорострумових датчиків відносної вібрації, які встановлюються на статорі і контролюють вібропереміщення ротора.
Вібрація силового корпусу збуджується жорстким неврівноваженим ротором. Вона характеризує загальне вібраційний стан двигуна - це ступінь неврівноваженості ротора і ступінь порушення вібрації несилових елементів. Вона ж характеризує загальну коливальну енергію двигуна. Оскільки кінетична енергія прямо пропорційна масі і квадрату віброшвидкості, то загальна коливальна енергія зосереджена в основному в головних масах двигуна, а вібрація силового корпусу є її визначальною характеристикою. Відповідно, вібрація силового корпусу може бути названа загальної вібрацією двигуна.
На газоперекачувальних агрегатів також проводиться контроль щодо виконаьной вібрації опор нагнітача і осьового зсуву нагнітача. Відносна вібрація валу - це швидкі рухи вала по відношенню до робочої треться поверхні підшипників. Відносне переміщення вала - це зміна положення вала в осьовому напрямку щодо первісного. Відносна вібрація валу характеризує рух ротора щодо центру його осі, прогин осі валу при обертанні.
Пер...
