Діагностика надмірних вібрацій у обертовому обладнанні: дерево прийняття рішень від аналізу спектру до кореневої причини

1. Опис проблеми та охоплення

Це посібник з діагностики надмірних вібрацій у обертовому обладнанні, включаючи насоси, компресори, вентилятори та генератори. Вібрація може бути критичною, що призводить до виходу з ладу обладнання, шкоди до підшипників або небезпеки для персоналу. Потрібно визначити кореневу причину — нерівноваги, неправильного вирівнювання, дефекту підшипника або резонансу.

2. Попереджувальні заходи щодо безпеки

Вимкніть електропостачання та виконайте процедуру блокування/етикетування перед виконанням будь-яких діагностичних дій.

Використовуйте засоби індивідуального захисту: перчатки, окуляри, захисні каски.

Перевіряйте на наявність зберіганих енергійних напруг у електричних колах.

3. Необхідні діагностичні засоби

4. Первинна оцінка: чек-лист

d>Перевірте стан підшипників та відсутність витоку масла.

5. Систематична діагностична схема

1. Виміряйте рівень вібрації у відповідному діапазоні (0–100 mm/s).
1. Якщо рівень вібрації перевищує 4,5 mm/s — виконайте аналіз спектру.
2. Якщо рівень вібрації не перевищує 4,5 mm/s — перевірте стан підшипників.
2. Виконайте аналіз спектру вібрації.
1. Якщо виявлено гармоніки на частоті обертання — вертається до нерівноваги.
2. Якщо гармоніки на частоті 2×обертання — вертається до неправильного вирівнювання.
3. Якщо гармоніки на частоті підшипника — вертається до дефекту підшипника.
4. Якщо гармоніки на частоті резонансу — вертається до резонансу.
3. Виконайте термографію.
1. Якщо виявлено перегрівання підшипників — вертається до дефекту підшипника.
2. Якщо виявлено перегрівання ободу — вертається до нерівноваги.
4. Перевірте електричні з’єднання.
1. Якщо виявлено виток або відключення — вертається до електричних проблем.

6. Матриця причин вібрації

7. Аналіз кореневих причин

7.1 Нерівновага

Нерівновага виникає через нерівномірне розподілення маси на обертовому елементі. Це призводить до виникнення вібрації на частоті обертання. Для підтвердження виконайте аналіз спектру. Якщо виявлено гармоніки на частоті обертання, можна вважати, що проблема в нерівновазі. Якщо нерівновага не виправляється, може виникнути пошкода підшипників або ободу.

7.2 Неправильне вирівнювання

Неправильне вирівнювання виникає, коли осі обертових елементів не вирівняні. Це призводить до вібрації на частоті 2×обертання. Для підтвердження виконайте аналіз спектру. Якщо виявлено гармоніки на частоті 2×обертання, можна вважати, що проблема в неправильному вирівнюванні. Якщо вирівнювання не виправляється, може виникнути пошкода підшипників або ободу.

7.3 Дефект підшипника

Дефект підшипника може виникнути через зношування, відсутність смазки або виток масла. Це призводить до вібрації на частоті підшипника. Для підтвердження виконайте термографію. Якщо виявлено перегрівання підшипників, можна вважати, що проблема в дефекті підшипника. Якщо дефект підшипника не виправляється, може виникнути пошкода ободу або механізму.

7.4 Резонанс

Резонанс виникає, коли частота вібрації співпадає з природною частотою системи. Це призводить до значного збільшення амплітуди вібрації. Для підтвердження виконайте аналіз спектру. Якщо виявлено гармоніки на частоті резонансу, можна вважати, що проблема в резонансі. Якщо резонанс не виправляється, може виникнути пошкода ободу або механізму.

8. Крок-за-кроком процедури виправлення

8.1 Нерівновага

1. Виконайте балансування обертового елемента з використанням балансувального пристрою.
2. Встановіть вагу на обертовому елементі в точках, визначених балансувальним пристроєм.
3. Перевірте рівень вібрації після балансування. Якщо вібрація знизилася до 4,5 mm/s, вважайте, що проблема вирішена.

8.2 Неправильне вирівнювання

1. Виконайте вирівнювання осей обертових елементів за допомогою вирівнювального пристрою.
2. Встановіть вирівнювання осей в точках, визначених вирівнювальним пристроєм.
3. Перевірте рівень вібрації після вирівнювання. Якщо вібрація знизилася до 4,5 mm/s, вважайте, що проблема вирішена.

8.3 Дефект підшипника

1. Вимкніть електропостачання та виконайте процедуру блокування/етикетування.
2. Вилучіть підшипник і перевірте його на відсутність зношування, витоку масла або виривів.
3. Встановіть новий підшипник та виконайте вирівнювання.
4. Перевірте рівень вібрації після встановлення нового підшипника. Якщо вібрація знизилася до 4,5 mm/s, вважайте, що проблема вирішена.

8.4 Резонанс

1. Визначте природну частоту системи за допомогою аналізу спектру.
2. Змініть частоту обертання обертового елемента, щоб уникнути резонансу.
3. Перевірте рівень вібрації після зміни частоти обертання. Якщо вібрація знизилася до 4,5 mm/s, вважайте, що проблема вирішена.

9. Методи профілактики

10. Запчастини та компоненти

Для замовлення запчастин і компонентів відвідайте https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Посилання

• ISO 10816:1995 — Вібрація — Вимірювання та оцінка вібрації машин
• EN 60034-16:2001 — Вібрація обертових електродвигунів
• DSTU 3167-97 — Вібрація обертового обладнання
• Каталог технічних документів UNITEC-D