книги / Надежность и диагностика энергетических электромашин

х

,

г р

г м

ff ) , m

2fi ' #

■

Р я с .2 . Диагностическое

пространство (fT,f2 ).

Р я с .З . Диагностическое

пространство (/г ./3).

На р и с .2 , 3 .

4

представлены

результаты обработки

спектрограмм

виброакустического шума подшипни­

ка 8А317ЕШ2 при смааке ЭШ-176 как

исправного, так и имеющего пере­

кос. По осям абсцисс отлояеян со­

ответственно

частоты

первого

/г%

.второго

/?

, третьего

/3 макси­

мумов спектрограмм, по

осям орди­

нат. частоты

,

f 3,

/ н

соот­

ветствующий максимумов спектрограмм.

Каждый из рисунков представляет со - .

бой двумерное диагностическое

про­

странство

f a ) ;

j * f , 4

~

вомер явно выраженного максимума

оценки спектральной плотности.

В результате

обработки

спектрограмм, реализаций вяброакус-

тнчесхих

шумов, соответствующих различным условиям испытания под­

шипника,

получены

точки

в диагностических пространствах (fj,

)

грамм). Эти точки формируют в

диагностических пространствах об­

разы [ й у ,

/ к>j¥ j }.Индено

if

определяется условиями

подшипника:

' к

=

I

-

подшипник

без

омазкя

иоправный;

к

я

2

-

подшипник

без

смазки

перекошен;

к

» 3

-

подшипник без

смазки, перекоо увеличен;

к

■

4 -

сш эка

ЭШ-176,

подашшик исправный;

к я

5 -

смазка ЭШ-176, подлинник перекошен;

к ■

6 -

смазка ЭШ-176, перекос увеличен;

и * 7 -

омаэка ЦШИМ-209, подшипник исправный;

к =

8

-

смазка ЦИАТИМ-209, подшипник перекошен;

к »

9

-

смазка ЦИАТИЛ-209, перекоо увеличен.

Так,

на рио. 2 ,3 ,4 показаны образы

^

} ,

{fs,j *

/ir./*/}'

{.&./•

f s j + i } I

j~ t,3

,

" ' " ' l fKi •

A

-

W

A M

1

•

Из рио.

2,3 ,4

водно, что образы

Ц

,

;

/ , г

},

[ / s f ;

} ,

*$,г 1 в диагностическом проотранотве

(fr,

/г

) не

пересека­

ются, т .е . пространство (//г /г )

является наиболее

удобным при оп-

редедевии дефекта подшипника тина перекос.

Соответствующие образы в пространствах

(f2, f 5 ),

также

являются информативными, но они частично перекрываются.

Подобные результаты были получены при анализе

спектрограмм

виброакуотичесвого шума подшипника 8А317ЕШ2 иоправного

и имеющего

перекоо при смазке ЦИАТИМ-209 и без

сыаэки.

На рио.5 изображено диагностическое

пространство,

содержащее

образы технических, состояний иоправного

и перекошенного подшипни­

ка ‘8А317ЕШ2 с двумя типами смазок и без

смазки.

Различные образы обозначаются следующими знаками:

■ • ■ " -и ,,./и ] .

А Л

"

{

'^Аг’Аг^’"®

^ 4." м , i ’ "® ~^А,т'А,г\'

Цифры на рио.2-5

возле приведенных условных знаков означают коли­

совпадают. 0 -

точка

оовпадения девяти точек образа Ц ,;

и четырех точек образа

[frJ

;

/ /г } ; ®

- точка совпадения од­

ной точки образа

[fu ) / и

] ,

одной точки

образа {/7/i f ?z },семи

Н у

ф

Sfi

5,7

гр

гр

4»

%,кги

%,*Г«

Р к . 7 .

Гнстограив

распределения частоты максимума / p j .

Рио.6 .

Гвотограша

распределения

частоты макоимума /р3 .

кесмой модели виброакустичеошго пума подшипников

качения, п

од- -

г предположение о возможности проведения диагностики

т ех -

I качения по их виброакустическому

i целесообразность использования в

качестве д и аг-

( яржэяажов перекоса и состояний смазки

подшипников в е -

> щражеяянт максимумов спектральной

плотности

их ваброауотвчисюго душ.

1. Кжрчмио Б .Г ., МЮович U .B ., Проценко Л.Д. Автокорреляци-

ош ве я хдрвпервстяческпе фунхцы вибровкустйческого

шума подшил-

2.

Мысдович М .В ., Проценко Л.Д . Линейные случайные процесоы в

задачах виброаку^тичесгоидиагностиуи технических

оистем. - Киев,

*3.

Дженкинс Г ?, Еаттс Д . 'спектральный анализ

и его приложе­

ния. -

М. : Мир, 1971. - Т .2 . 288 с .

С= L CJk ] ,

j ,

к = !, г, 5,

(8)

где

Cjf.

- главные осевые ( * , / ■

I) и радиальные U

/

=• 2,3)

и до­

полнительные

осевые

(у = I,

к =

2 ,3 )

и радиальные

( J

= 2,

к *1,3;

J -

3 ,

к я

1,2 ) жесткости.

Как

известно,

движение

линейной

яеноысервативной системы о

пих парциальных ч асто т.

Гироскопичеокие оилы приводят к нутацион­

ным колебаниям ротора с

чаототой

1а # /fp ,

зависящей от кинати -"

ческого

момента

ротора

н

и

его момента инерции

1р . Собствен­

ные парциальные

частоты

системы определяются жеоткостью шарикопод­

шипниковых узлов

1,2

и

их расположением в

системе

(р яо .1 ). При

г'гсы следует различать

парциальные

частоты прямолинейных

и

d/jl

я

угловых

£>,

<и,

А $?,

Ай)

колебаний

системы ротор

-

корпус,

определяемых

зависимостями

г

i f

a)

AJ

c J .(ra1/

/

г) /

V

1

£

‘м

‘J ! )'•

sti‘

*

*>

*

> ) ’

г

ка

0Xf, Х2 Х3

. ооь

OXf

которого

в

положении равновесия совпадав*

о осью вращения ротора

и осью

симметрии корпуса [2}.

x + N x + K x - O ,

(3)

где

* Г=\ Х/,

х2 ,

( j

х?

]

xj ( j

= 1 , 2 , . . . , 7 )

-

относительные прямо­

линейные

смещение

=

1 ,2 ,3 )

центров масс ротора

и корпуса, углы ■

расхождения их осей (

j

=

4 ,6 )

в вертикальной

и горизонтальной

плоскостях

и

углы

расхождения

( J

-

6 ,7 ) между ооыо корпуса и ее

проекцией на

вертикальную

и горизонтальную плоокооти; X-[ Njj] -

матрица коэффициентов

демпфирования размерностью

7 к 7 , в которой

элементы

tyS(4 7 ) = ^

и

^ ( s e )

" “ 9

• а

ооталъяые элементы рав­

ны нулю;

К

-

матрица

собственных парциальных частот системы ро­

тор - корпус

^ 15

A fj2

d f *

0.

О

4

4

4 ,

<

<

*

g ,

*5>

^1!

f Я

°

*

Л4 ,

*& £

Ю д

Я>1

Яя

О

»

а я / 2

t a j ,

а / 3

1

в

-Аш1г

- A v / j

■

* ‘г

**3

а

о

L> ® ,5

- а »1

- A » js

а ‘г

« '

А

в

После

ряда преобразований

уравнений (3) овязь между частота­

ми нутационных колебаний ротора

>

и спектром собственных частот1

*1 системы ротор -

корпус

цох|ю

представить в

виде

г

Z

п

'

0 п

а *

(4)

*f

•

~

Г

где

*

* +

£ Фг.

л*'

f y s *i +Pj f

7

( - 'f 'W j i

W

*>Ь'

'

b o s fc 4 t>

4 U .

a-,

fy , ajt pjf .

. • Зависимости для определения параметров

приведены в

таб л . 1 ,2 ,- где

дан

%к

и у - а

дли

%к .

T e d

*

* Ц a

I . Расчетные

зависимости для определения

параметров

Л ' /

/

'

b i

*/

ь

b

ь

£

/

/ *

*

4,2.77

«

4 .

athrhs

и

£

4

a8-v

Ifо ^

4/7,3

Я

t/3f.2+/r

<

а3*>1 ■Ъ37

P 3-*

*

ч',

а*6<т~ь*г

^2.2j*1 °S-3j

/1=0£ <-*)'£,3

‘

4

4*-a

1

-

<

а5Ь*Г. Ъ31

£<■*>'d

»

В -. df2

и

У

#■

уг

Н / Ч /

%

a’°-2j

%Pj,2*rt

*

** /“ ъ?

£

t 2 а

I (-Г)ПV* *

j ’2

fj s-2j

*г ■

Т а б л и ц а

3.

Спектр

собственных частот системы кор­

пус -

ротор,

/, ГД

Вида

опор

| ^

|

^

|

^

|

Идентичные

±1680

+4730

+4800

+5340

+5700

опоры

Невдентичные

+1700

+3270

+3840

+5130

+5570

опоры

омстеыы ротор - корпус,

обусловленных жеоткостыо опор

с идентичны­

ми и неидентичными шарикоподщшшикЬвыми узлами. Исходные данные

-

М =!,9-ЯГ3кг. MK = 4,9 W~SK3, 1веф~4.0-Ю'вам*,

/р = 2,35- Ю

* к з ^

s

т

9,/

0.

0

0

0

0

кз

П82

0

0

0

0

0

0

0

72/8

0

0

0

0

0

0

0

882

0

0

0

0

0

0

0

909

0

0

0

0

0

1S9

0

0

0

0

0

0

0

№

0

0

/,28

0,22

0,08

0,28

10,3

1,9

=Ю6н/м.

0.09

а

/8,5