евищення осьового зсуву характеризує ступінь зношеності підшипників або недостатню їх жорсткість. Під осьовим зсувом розуміється зміна відстані в осьовому напрямку між наполегливим підшипником і спрямовуючим диском. Завзятий підшипник повинен затримувати осьові зусилля в агрегаті. При пошкодженні упорного підшипника в такій же мірі може мати місце пошкодження робочих лопаток і навіть повний вихід агрегату з ладу.
Абсолютна вібрація корпусу газогенератора вимірюється щодо фіксованої системи відліку, що знаходиться в самому датчику. Датчики встановлюються на корпусі агрегату. Вібрація корпусу відбувається тому, що на корпус діють різні сили, включаючи динамічні сили вібруючого ротора, які передаються через підшипники на корпус. Величина вібрації корпусу залежить від відносних мас ротора і корпусу, жорсткості опорної конструкції самого корпусу [5].
Енергію вібрації агрегату несуть в собі основні роторні гармоніки, які мають частоти, кратні частотам обертання роторів. Тому для оперативного аналізу вібрації газоперекачувального агрегату необхідно застосування каналів, що дозволяють контролювати не тільки рівень вібрації, але і частоту обертання роторів.
Для визначення абсолютної вібрації газогенератора і силової турбіни використовують п'єзоелектричні однокомпонентні акселерометри, що вимірюють проекцію вектора віброприскорення на власну вісь датчика, тобто в напрямку, перпендикулярному площині підстави. П'єзоелектричний акселерометр є датчиком інерційного типу. Його вихідний сигнал пропорційний прискоренню поверхні, на якій він встановлені.
Принцип роботи п'єзоелектричних віброперетворювачів заснований на явищі прямого п'єзоефекту. При прямому п'єзоефекті, під дією механічних сил на деякі речовини з кристалічною структурою, виникає деформація елементарних частинок кристала, що приводить до зміщення позитивних і негативних іонів відносно один одного, що викликає електричну поляризацію речовини. Для виготовлення п'єзоелектричних датчиків найширше застосовують кварц, що поєднує хороші п'єзоелектричні властивості з великою механічною міцністю. Якщо температура пьезоелемента підвищується і досягає температури Кюрі, то його п'єзоелектричні властивості втрачаються.
п'єзоелементи акселерометрів сконструйований так, що при порушенні механічними коливаннями знаходиться в корпусі акселерометра маса впливає на нього силою, пропорційної прискоренню механічних коливань. Це відповідає закону, згідно з яким сила дорівнює добутку маси на прискорення.
Найпростіший п'єзоакселерометрів з п'єзоелементом, працюючим на розтяг-стиск, складається з інерційної маси, пьезоелемента і підстави, жорстко між собою з'єднаними, і закритого корпусу. При впливі вібрації п'єзопластини деформується і на обкладках кожної п'єзопластини з'являється знакозмінний заряд, пропорційний в робочій смузі частот прискоренню поверхні, на якій встановлено датчик. Напруги, створювані цими зарядами, надходять на диференційний вхід узгоджувального підсилювача. Узгоджувальний підсилювач здійснює посилення і перетворення заряду в пропорційну величину напруги. Електричний сигнал з узгоджувального підсилювача, пропорційний віброприскоренню, надходить на вхід вимірювального блоку. Вимірювальний блок включає в себе наступні функціональні вузли: осередок іскрозахисту, фільтр високих частот, інтегратор, детектор среднеквадратических значень, вузол аварійної та попереджувальної сигналізації. Інтегратор виробляє інтегрування електричного сигналу і формування амплітудно-частотної характеристики каналу вимірювання. Фільтри нижніх і верхніх чатсот забезпечують виділення вібросигналу частотою від 10 Гц до 1 кГц.
На малюнку 4.3 приведена структурна схема вимірювання вібрації газоперекачувального агрегату.
Малюнок 4.3 - Структурна схема вимірювання вібрації і частоти обертання ГПА
Детектор виділяє середньоквадратичне значення електричного сигналу, пропорційного віброшвидкості. Вузол сигналізації служить для вказівки перевищення рівня вібрації вище заданого значенні [6].
На малюнку 4.4 зображений датчик абсолютної вібрації.
Сейсмічна маса кріпиться до основи осьовим болтом, який притискає кільцеву пружину. Елементом, що безпосередньо сприймає прискорення, є сейсмічна маса. Між масою і підставою вставляється п'єзоелемент. При впливі сили порушення вібрації на сейсмічну масу впливає сила F (t). Ця сила пропорційна прискоренню сейсмічної маси m, тобто прискоренню всієї системи:. Коли на п'єзоелемент діє сила, на його поверхнях з'являється електричний заряд. Маса впливає на чутливий елемент з такою ж за величиною і протилежною за направленням силою.
Малюнок 4.4 - Датчик абсолютної вібрації
На обкладках пьезоелемента з'являється заряд, ...
