5 задач для виброметра в промышленности

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 купить особый прибор – виброметр.

И 5 примеров специфического применения этих промышленных 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 виброметра, необходимо внимательно читать описание, характеристики, отзывы и спрашивать в случае неточностей у менеджеров, что именно измеряет та или иная модель.

То есть находится проблемный вибрирующий 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 виброметром. 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 наличие 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 виброметр показал рост 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 – по причине эффекта самораскручивания, опять же вследствие 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.