ГОСТ Р ИСО 13373-5—2022
1000200030004000X
X — частота, Гц; У — среднеквадратичное значение скорости вибрации в осевом направлении, мм/с
Рисунок С.2 — Спектр вибрации редуктора
Поставленный диагноз был таков. Конструкция машины чувствительна к дисбалансу. Моментная неуравно
вешенность ротора воздуходувки является причиной ударных воздействий в осевом направлении на редуктор, что
приводит к смещению зубчатых колес в зацеплении. Эта же сила передается на подшипник электродвигателя, вы
зывая его повреждения. Было рекомендовано проверить состояние редуктора и выполнить балансировку ротора
воздуходувки.
После разборки редуктора было обнаружено, что подшипник на стороне привода полностью разрушен. На
упорном кольце подшипника редуктора и на подшипниках ротора были отчетливые следы ударов. У подшипников
ротора был увеличен зазор, и наблюдалось задевание ротора о поверхности подшипников.
Была осуществлена замена редуктора, ротора вместе с подшипниками и подшипников двигателя. Это при
вело к существенному снижению уровня вибрации, но все же была дана рекомендация выполнить балансировку
ротора. Для определения коэффициентов влияния был использован пробный груз массой 10 г. Для окончательной
балансировки потребовался корректирующий груз массой 3 г. После этого среднеквадратичное значение скорости
снизилось до 12, мм/с, и жалоб на повреждения подшипника больше не поступало.
Данный пример показывает возможности установления причины повышенной вибрации по анализу спектра.
Источник проблем был выявлен до проведения балансировки машины. При этом была использована структурная
схема диагностирования, показанная на рисунке В.1. В спектре не были обнаружены характерные составляющие
подшипниковых частот, но были ясно видны нарушения в работе зубчатой передачи и дисбаланс ротора. Следует
отметить, что такая повышенная вибрация на частоте вращения в осевом направлении характерна только для
роторов консольного типа. Эта осевая вибрация передавалась на двигатель и была ключевым элементом в диа
гностировании всех сопряженных узлов воздуходувки.
С.2 Пример балансировки и ODS-анализа
Данный пример связан с высокой вибрацией печного вентилятора, применявшегося при производстве це
мента. Вентилятор эксплуатировался в течение 12 лет. На этот период пришелся один полный отказ машины и су
щественная модификация ее конструкции в попытке решить имеющуюся проблему. В последние годы повышенная
вибрация вентилятора привела к тому, что для ее снижения приходилось снижать частоту вращения ротора, что
негативно сказывалось на технологическом процессе.
Обследуемая машина представляла собой крупный консольный вентилятор массой 10,5 т на подшипниках
качения с диаметром крыльчатки 5 м и приводом от двигателя постоянного тока мощностью 1600 кВт. Максималь ная
частота вращения вентилятора составляла 490 мин-1. Технологический процесс требовал работы машины на
частоте вращения, равной 95 % ее максимального значения, но в силу повышенной вибрации приходилось ис
пользовать режим работы вентилятора с частотой вращения, не превышавшей 82 % ее максимального значения. На
фундаменте машины высотой 4 м были видимые трещины. Измерения показали, что скорость вибрации на
подшипнике с неприводного конца вала составляет 290 мм/с, и эта вибрация сосредоточена в основном на частоте
вращения.
Структурный подход в соответствии с рисунком В.1 не выявил неисправностей подшипника. Было очевидно,
что внимания требует фундамент машины, однако в силу производственной необходимости было принято ре
шение выполнить балансировку ротора. Это нельзя назвать вполне обоснованным решением, поскольку обычно
перед проведением балансировки рекомендуется исключить другие возможные источники неисправности, однако
14