4 задачи для измерения вибрации

Вибрация бывает разная… И полезная и разрушительная.
Как только сойдет снег, к сожалению часто вместе с асфальтом, так и начнутся работы по ремонту дорог, укладке тротуарной плитки и в целом облагораживанию городов.
И на небольших участках, например во внутридомовой территории все чаще можно заметить не многотонные громоздкие катки, а вибромашины, которые вдавливают асфальт не своей массой, а путем генерации вибрационного воздействия. Для малых площадей – отличный вариант. Недорого, развернется на клочке земли. А всю работу делает вибрация.

То есть повторяющиеся сотни и тысячи раз возвратно поступательные движения – рабочие колебания.

Но бывает вибрация и плохая. Если подшипник износился, или вал электродвигателя, или редуктор – из-за возраста или ошибочной эксплуатации, увеличиваются центробежные силы, значительно превышаются расчетные нагрузки и резко возрастает вероятность аварийной ситуации. Причем чем выше угловая скорость, чем больше вибрация. И для неусыпного контроля потребуется особый прибор – виброметр.

И 5 примеров применения виброметров мы сегодня и рассмотрим.

Самолеты

Кстати, вы знаете о том, что после установки отремонтированного двигателя на самолет, его первым делом проверяют на уровень вибрации ? На 20 % мощности, потом 50%, на 75 %... Сначала предполетные проверки вибрации проводятися на земле. Самолет при этом фиксируется на месте с помощью упоров. Немножко страшновато смотреть, как Боинг-777, надрывно гудя моторами, готов сорваться с места, как резвый конь. Но нельзя - надо пройти тесты, ведь никто не хочет, чтобы в полете оторвало двигатель из-за дисбаланса.

Детали вращения машин

Если вал или ось изношены, то вращение начинает происходить вокруг другой условной линии и чем больше это линия смещена от исходной оси вращения, чем больше вибрация. Она может исчисляться сотыми долями миллиметра и не быть заметной невооруженным взглядом, но иметь место и при том быстро прогрессировать.
Кроме линейного отклонения, вибрация характеризуется также частотой и ускорением. При выборе прибора, необходимо внимательно читать описание, характеристики, отзывы и спрашивать в случае неточностей у менеджеров, что именно измеряет та или иная модель.

То есть с помощью прибора находится проблемный узел и далее один из вариантов: заменить, отремонтировать или может придется заменить целиком все оборудование, если оно стало неремонтопригодным (а также морально устарело, снято с производства).

Это касается газовых и гидравлических насосов, компрессоров, вентиляторов, редукторов.
Если необходимо осуществлять периодически проверку уровня вибрации в заданных точках, можно воспользоваться ручным прибором. Удобно, если он имеет выносной датчик, который подключается к базовому измерительному блоку при помощи многоштырькового кабеля, по которому передается сигнал. Можно добраться до труднодоступного места.

Датчики могут быть разные:

• оптические;
• вихретоковые;
• пьезоэлектрические;
• индукционные.

Но если необходим контроль онлайн, потребуется стационарный измеритель вибрации, информация с которого выдается на центральный пульт. Могут подключаться исполнительные механизмы, которые отключают устройства в случае, если вибрации превышают заданный предел. О том, что будет если эта система не работает, мы расскажем ниже.

Опять вернемся к дорогам. И не только для машин

Мосты, эстакады. Вибрация для них смертельна опасна. Это может быть из-за порывов ветра, землетрясений, колебаний из-за проезжающих тяжелых грузовиков.
Со временем вибрация разрушает железобетонные конструкции, ослабляет их и может привести к аварии.
Железные дороги и подземные линии метро в обязательном порядке проверяются на налички вибрации.

Автомобили

Здесь речь идет например о вибрации двигателя. Это может быть как по причине того, что двигатель не закреплен на подушке, так и объяснения могут быть более серьезные, если проблема находится внутри. И без разборки не обойтись.
Интересно, что в инжекторных двигателях, среди многочисленных датчиков, один из них – это датчик детонации. Он улавливает стуки (вибрацию мотора) и в зависимости от ее величины, направляет данные в компьютер, чтобы скорректировать оптимальным образом работу двигателя.

Массивное заводское оборудование: прессы, станки, турбины

При этом вибрация не должна выходить за нормативные пределы.
Приведем пример того, к каким катастрофическим последствия может привести вибрация. Даже на таком казалось бы строго контролируемом объекте как гидроэлектростанция. А именно на Саяно-Шушенской ГЕС.

На одном из гидроагрегатов весной 2009 года были зафиксированы повышенные уровни вибрации, но оставались еще ниже предельных значений. В июне были превышены нормативные значения. К 8 часам утра 17 августа 2009 года амплитуда вибрации составила 600 мкм при допустимых 160 мкм, а в 8:13 резко возросла до 840 мкм. Вибрировал подшипник турбины. Никто гидроагрегат не остановил ! Но самое непонятное, что система вибрационного контроля на этом агрегате (всего их было 10 на электростанции), не была введена в эксплуатацию !
В результате от вибраций сорвались шпильки турбины (часть – из-за усталости металла, другая часть – из-зща эффекта самораскручивания, опять же из-за вибрации). Под огромным давлением воды ротор весом почти 1000 тонн поднялся вверх как игрушка.

Произошло затопление машинного зала. Погибло 75 человек. Одна из самых крупных катастроф в мировой гидроэнергетике.