ГОСТ ISO 21940-31—2016
Если при измерениях получают значения только амплитуды вибрации, то это позволяет построить
амплитудно-частотную характеристику(диаграмма Боде)иислользоватьпроцедуру, описанную вб.З.
П р и м е ч а н и е — Существуют и другие способы определения характеристик демпфирования конструк
ции. например в результате аппроксимации полученной кривой амплитудно-фазочастотной характеристики полино
мом. в который в явном виде входят коэффициенты модального демпфирования. При этом возможно получение
оценок даже в случае, если измерения проводились только в дорезонансной области и не захватывали
резонанс. Однако если подъем характеристики у верхней границы диапазона измерений был обусловлен наличием
не одного, а двух или более близко расположенных резонансов, оценка модального демпфирования может быть
получена с большой погрешностью.
6.2 Построение диаграммы Найквиста
На резонансных скоростяхчувствительностькдисбалансусильно зависитотзначениядемпфиро
вания. Поскольку самодемпфирование может зависетьот различныхфакторов, рекомендуется, чтобы
определение чувствительности проводилось в режиме работы машины, максимально приближенном к
нормальному рабочему режиму (например, по температуре).
Во многих случаях вибрация наскорости, близкой к критической, проявляется преимущественно в
виде соответствующей моды колебаний, так что ее можно представить в виде отклика эквивалентной
системы с одной степенью свободы. При этом характеристики демпфирования и резонансная
частота изгибных колебаний могут быть получены посредством измерений во время медленного
разгона или выбега машины (с небольшим ускорением).
Система с одной степеньюсвободы описываетл-юмодувибрации; при этом справедливоследую
щее соотношение
2 «2
Ол
Впй,
(
11
» л - « 4 5
)
где Qn— максимальная модальная чувствительность, равная Мппри частоте вращения рото
ра. равной критической (О = ц,);
Q 45 (или П13Б) — частотавращения, при которой фаза колебанийсдвинута относительноколебаний на
критической частоте на ±45°. мин-1.
Пример построения диаграммы приведен в приложении С.
В некоторых случаях форма кривой диаграммы Найквиста может значительно отличаться от
окружности вследствиетого, что в системе присутствуют несколько близко расположенныхдруг кдругу
резонансов. В этом случаеоценкумодальнойчувствительности можнополучить, устанавливая на ротор
наборпробныхгрузов, подобранныхтаким образом, чтобывозбудитьтребуемую модувибрации. Проце
дуру построениядиаграммы Найквиста вэтом случае применяютнек векторувибрации, а к вектору раз
ности между исходной вибрацией и той. что получена после размещения набора пробных грузов.
Для построения диаграммы Найквиста можно использовать сигналы вибрации на частоте враще
ния с любыхдатчиков, кроме тех. что расположены вблизи узлов мод изгибных колебаний, однако дан
ные с датчиков. установленных в местах пучностей, позволят получить более точные результаты.
6.3 Построение диаграммы Боде
При отсутствии информациио фазеколебаний, т. е. когдаимеетсятолько зависимостьамплитуды
перемещения начастоте вращения отскорости вращения ротора, коэффициент усиления вибрации 0„
можно определить с помощью диаграммы, показанной на рисунке 6. по формуле
Ол =
°>л
(
12
«2 -П ,’
)
где— частота вращения ротора, соответствующая максимальной амплитуде вибрации S,„n;
О, иГ
*2
— значения частоты вращения, соответствующие уровню 0,707 пика на резонансе.
Ограничения поточностидляданного метода могутбытьсвязаны с малымдемпфированием всис
теме, искажениемформы резонансной кривой вследствие влияниясоседних мод идругимифакторами.
Если влияние таких факторов существенно, следует обратиться к методу пробных грузов, описанному
в 6.2.
На точность определения модальной чувствительности могут повлиять также скорость передачи
данных измерительной аппаратурой и ограниченность числа точек в выборке данных.
9