Vibrasjonsdiagnostikk av vifter er en effektiv metode for ikke-destruktiv testing, som gjør det mulig å identifisere begynnende og uttalte viftefeil i tide og derved forhindre nødsituasjoner, forutsi gjenværende levetid på deler og redusere kostnadene for vedlikehold og reparasjon av vifter. (ventilasjonsaggregater).

1. Typiske vibrasjonsfrekvenser for vifter

• Hovedkomponenten i vibrasjonen til rotoren med løpehjulet er den harmoniske komponenten med rotorhastigheten , på grunn av enten ubalansen til rotoren med løpehjulet, eller den hydrodynamiske/aerodynamiske ubalansen til løpehjulet. (Hydrodynamisk / aerodynamisk ubalanse i pumpehjulet kan oppstå på grunn av bladenes designfunksjoner, noe som skaper en løft som ikke er lik null i radiell retning).
• Den nest viktigste komponenten i viftevibrasjonen er bladkomponenten (bladkomponenten), på grunn av samspillet mellom pumpehjulet og en ujevn luftstrøm. Frekvensen av denne komponenten er definert som: f l = N * f bp, hvor N- antall vifteblader
• Ved ustabil rotasjon av rotoren i rulle-/glidelager, er selvsvingninger av rotoren ved halve omdreiningsfrekvensen eller mindre mulig, og som et resultat opptrer harmoniske komponenter i vibrasjonsspekteret med frekvensen av selv- svingninger av rotoren.
• Når strømmen flyter rundt bladene, oppstår turbulente trykkpulsasjoner, som utløser tilfeldig vibrasjon av pumpehjulet og viften som helhet. Kraften til denne komponenten av tilfeldig vibrasjon kan periodisk moduleres av impellerhastigheten, bladfrekvensen eller frekvensen til rotorens selvsvingning.
• En sterkere kilde til tilfeldig vibrasjon (i sammenligning med turbulens) er kavitasjon, som også oppstår når en bekk renner rundt bladene. Kraften til denne komponenten av tilfeldig vibrasjon blir også modulert av pumpehjulets hastighet, bladfrekvens eller frekvensen til rotorens selvsvingning.

1. Vibrasjonsdiagnostiske tegn på viftefeil

Tabell 1. Tabell over diagnostiske tegn på vifter

1. Enheter for vibrasjonsdiagnostikk av vifter

Vibrasjonsdiagnostikk av vifter utføres ved bruk av standardmetoder for å analysere vibrasjonsspektre og høyfrekvente vibrasjonskonvoluttspektre. Punktene for måling av spektrene, som ved vibrasjonsovervåking av vifter, velges på lagerstøtter. BALTECH-spesialister anbefaler å bruke en 2-kanals vibrasjonsanalysator BALTECH VP-3470-Ex som en vibrasjonsdiagnose- og vibrasjonskontrollenhet. Med dens hjelp er det mulig å oppnå ikke bare høykvalitets auto- og konvoluttspektre og bestemme det generelle vibrasjonsnivået, men også å balansere viften i sine egne støtter. Muligheten for balansering (opptil 4 plan) er en viktig fordel med BALTECH VP-3470-Ex-analysatoren, siden hovedkilden til økte viftevibrasjoner er ubalansen mellom akselen og løpehjulet.

1. Grunnleggende analysatorinnstillinger for vibrasjonsdiagnostikk av vifter

• Den øvre grensefrekvensen til konvoluttspekteret bestemmes fra forholdet: f gr = 2f l + 2f bp = 2f bp (N + 1) La for eksempel rotasjonsfrekvensen til løpehjulet f VR = 9,91 Hz, antall blader N = 12, deretter f gr = 2 * 9,91 (12 + 1) = 257, 66 Hz og i BALTECH VP-3470-analysatorinnstillingene velg den nærmeste 500 Hz-verdien oppover
• Ved bestemmelse av antall frekvensbånd i spekteret følges regelen om at den første harmoniske ved rotasjonsfrekvensen faller inn i minst 8. bånd. Fra denne tilstanden bestemmer vi bredden på enhetsbåndet Δf = f BP / 8 = 9,91 / 8 = 1,24Hz. Herfra bestemmer vi det nødvendige antallet strimler n for konvoluttspekteret: n = f gr / Δf = 500 / 1,24 = 403 Vi velger det nærmeste i retning av å øke antall bånd i BALTECH VP-3470-analysatorinnstillingene, nemlig 800 bånd. Da er den endelige båndbredden til én båndbredde Δf = 500/800 = 0,625 Hz.
• For autospektre må grensefrekvensen være minst 800 Hz, deretter antall bånd for autospektre n = f gr / Δf = 000 / 0,625 = 1280... Vi velger det nærmeste i retning av å øke antall bånd i BALTECH VP-3470-analysatorinnstillingene, nemlig - 1600 bånd.

1. Eksempel på spektra av defekte vifter Sprekk på hjulnavet til en sentrifugalvifte
   • målepunkt: på lagerstøtten til den elektriske motoren fra siden av pumpehjulet i vertikale, aksiale og tverrgående retninger;
   • rotasjonsfrekvens f BP = 24,375Hz;
   • diagnostiske tegn: svært høy aksial vibrasjon ved rotasjonshastighet f bp og dominans av den andre harmoniske 2f bp i tverrretningen; tilstedeværelsen av mindre uttalte harmoniske med høyere multiplisitet, opp til den syvende (se fig. 1 og 3).

Hvis kvalifikasjonene til dine ansatte ikke tillater høykvalitets vibrasjonsdiagnostikk av vifter, anbefaler vi å sende dem til et kurs ved opplæringssenteret for omskolering og avansert opplæring av BALTECH-selskapet, og overlate vibrasjonsdiagnostikken til utstyret ditt til sertifiserte spesialister (OTS) i vår bedrift, som har stor praktisk erfaring i vibrasjonsjustering og vibrasjonsdiagnostikk av dynamisk (roterende) utstyr (pumper, kompressorer, vifter, elektriske motorer, girkasser, rullelager, hylselager).

Årsaker til skade på trekkmaskiner

Årsakene til skade på trekkmaskiner under drift kan være mekaniske, elektriske og aerodynamiske årsaker.

Mekaniske årsaker er:

Ubalanse i pumpehjulet som følge av slitasje eller avleiring av aske (støv) på bladene;
- slitasje på koblingselementene: løsne løpehjulshylsen på akselen eller løsne løpehjulsforlengelsen;
- løsing av fundamentboltene (i fravær av låsemuttere og upålitelige låser mot å løsne mutrene) eller utilstrekkelig stivhet av maskinenes støttekonstruksjoner;
- svekkelse av strammingen av ankerboltene til lagerhusene på grunn av installasjonen under dem ved sentrering av ukalibrerte pakninger;
- utilfredsstillende justering av rotorene til den elektriske motoren og trekkmaskinen;
- Overdreven oppvarming og akseldeformasjon på grunn av økt røykgasstemperatur.

Årsak elektrisk i naturen er en stor uregelmessighet i luftgapet mellom rotoren og statoren til den elektriske motoren.

Aerodynamisk grunn det er en annen ytelse på sidene av røykavtrekkene med dobbel inntak, noe som kan oppstå når asken fra luftvarmeren er ensidig drift eller feil justering av spjeld og ledeskovler.

I sugelommene og sneglene til trekkmaskiner som transporterer et støvete miljø, er skjellene, samt sugetraktene til sneglene, utsatt for den største slitasjen. Flate sider på snegler og lommer slites mindre. På aksiale røykutsugere til kjeler er kroppsrustningen mest intensivt utslitt ved plasseringen av ledeskovlene og løpehjulene. Slitasjeintensiteten øker med en økning i strømningshastigheten og konsentrasjonen av kullstøv eller askepartikler i den.

Årsaker til vibrasjoner i trekkmaskiner

Hovedårsakene til vibrasjon av røykavtrekk og vifter kan være:

a) utilfredsstillende balansering av rotoren etter reparasjon eller ubalanse under drift som følge av ujevn slitasje og skade på bladene ved løpehjulet eller skade på lagre;
b) feil justering av akslene til maskiner med en elektrisk motor eller feiljustering på grunn av slitasje på koblingen, svekkelse av lagerstøttestrukturen, deformasjon av foringene under dem, når det etter justering er mange tynne ukalibrerte pakninger igjen, etc.;
c) økt eller ujevn oppvarming av vifterotoren, som forårsaket akselavbøyning eller deformasjon av pumpehjulet;
d) ensidig drift av luftvarmeraske o.l.

Vibrasjonen øker når de naturlige vibrasjonene til maskinen og bærekonstruksjonene faller sammen (resonans), samt når strukturen ikke er stiv nok og fundamentboltene løsnes. Den resulterende vibrasjonen kan føre til at bolteforbindelser og koblingsstifter løsner, nøkler, oppvarming og akselerert slitasje av lagre, brudd på bolter for feste av lagerhus, seng og ødeleggelse av fundamentet og maskinen.

Forebygging og eliminering av vibrasjon av trekkmaskiner krever komplekse tiltak.

Under mottak og levering lytter skiftene til røykavtrekkene og viftene i drift, kontrollerer fraværet av vibrasjoner, unormal støy, brukbarheten av festet til fundamentet til maskinen og den elektriske motoren, temperaturen på lagrene, og drift av koblingen. Samme sjekk gjøres når man går rundt utstyret under et skift. Dersom det oppdages mangler som truer nødstopp, informerer de vaktleder om å treffe nødvendige tiltak og øke tilsynet med maskinen.
Vibrasjon av roterende maskineri elimineres ved elektrisk drevet balansering og sentrering. Før balansering, foreta nødvendige reparasjoner på rotoren og maskinlagrene.

Årsaker til lagerskader

Rulle- og glidelager brukes i trekkmaskiner. For glidelagre brukes foringer i to utførelser: selvjusterende med en sfærisk og med en sylindrisk (stiv) støtteoverflate for at foringen skal passe inn i huset.

Lagerskade kan skyldes tilsyn fra personell, feil i produksjonen, utilfredsstillende reparasjon og montering, og spesielt dårlig smøring og kjøling.
Lagerunormaliteter indikeres ved temperaturøkning (over 650 ° C) og karakteristisk støy eller banking i huset.

Hovedårsakene til høyere lagertemperaturer er:

Forurensning, utilstrekkelig mengde eller lekkasje av fett fra lagrene, utilstrekkelig smøremiddel til driftsforholdene til blåsemaskiner (for tykk eller flytende olje), overdreven fylling av rullelagre med fett;
- mangelen på aksiale klaringer i lagerhuset, som er nødvendige for å kompensere for den termiske forlengelsen av akselen;
-liten radiell landingsklaring av lageret;
-liten fungerende radiell lagerklaring;
- fastsetting av smøreringen i glidelagre ved et veldig høyt oljenivå, som forhindrer fri rotasjon av ringen, eller skade på ringen;
- slitasje og skader på rullelagre:
spor og rullende elementer smuldres opp,
sprekk på lagerringene,
den indre lagerringen er løs på akselen,
knusing og brudd på ruller, separatorer, som noen ganger er ledsaget av en banking i lageret;
- brudd på kjøling av lagre med vannkjøling;
- ubalanse i pumpehjulet og vibrasjoner, noe som kraftig forverrer belastningsforholdene til lagrene.

Rullelagre blir uegnet for videre drift på grunn av korrosjon, slitasje på slitasje og utmatting, ødeleggelse av merder. Rask lagerslitasje oppstår når det er en negativ eller null fungerende radiell klaring på grunn av temperaturforskjellen mellom akselen og huset, en feil valgt initial radiell klaring, eller en feil valgt og laget lagertilpasning på akselen eller i huset, etc. .

Under installasjon eller reparasjon av trekkmaskiner skal ikke lagre brukes hvis de har:

Sprekker på ringer, bur og rullende elementer;
- hakk, bulker og avskalling på skinner og rullende kropper;
- flis på ringer, arbeidssider av ringer og rullende elementer;
- separatorer med ødelagt sveising og nagling, med uakseptabel henging og ujevn vindusavstand;
- tone farger på ringer eller rullende elementer;
- langsgående flater på ruller;
- for stor klaring eller tett rotasjon;
- gjenværende magnetisme.

Hvis de indikerte feilene blir funnet, bør lagrene skiftes ut med nye.

For å unngå skade på rulleelementlagrene under demontering, må følgende krav overholdes:

Kraften må overføres gjennom ringen;
- aksialkraften må falle sammen med aksen til akselen eller huset;
- støt på lageret er strengt forbudt, de bør overføres gjennom en myk metalldrift.

Press-, termiske og sjokkmetoder for montering og demontering av lagre brukes. Om nødvendig kan du bruke disse metodene i kombinasjon.

Ved demontering av lagerstøttene overvåkes følgende:

Tilstand og dimensjoner på huset og akselens sitteflater;
-kvaliteten på installasjonen av lageret,
- sentrering av kroppen i forhold til akselen;
-radial klaring og aksialt spill,
- tilstanden til rullende kropper, separatorer og ringer;
- letthet og mangel på støy ved rotering.

De største tapene oppstår når de plasseres i umiddelbar nærhet av maskinens utløp i enhver sving. En diffusor bør installeres rett bak utløpet på maskinen for å redusere trykktapet. Når åpningsvinkelen til diffusoren er mer enn 200, bør diffusorens akse avbøyes mot rotasjonen av pumpehjulet slik at vinkelen mellom forlengelsen av maskinskallet og utsiden av diffusoren er ca. 100. Når åpningsvinkelen er mindre enn 200, diffusoren skal være symmetrisk eller med yttersiden, som er en fortsettelse av skallet til maskinen ... Avbøyningen av diffusoraksen i motsatt retning fører til en økning i motstanden. I et plan vinkelrett på pumpehjulets plan er diffusoren symmetrisk.

Årsaker til skade på pumpehjul og hetter på røykavtrekk

Hovedtypen skade på løpehjul og foringsrør er røykavtrekk er abrasiv slitasje under transport av støvete omgivelser på grunn av høye hastigheter og høy konsentrasjon av medbringer (aske) i røykgasser. Hovedskiven og bladene slites mest intensivt på sveisestedene. Slitasjen på løpehjul med foroverbuede blad er mye større enn på hjul med bakoverbuede blad. Under drift av trekkmaskiner observeres også korrosiv slitasje på løpehjulene når svovelholdig fyringsolje brennes i ovnen.
Slitasjesonene til platebladene skal være harddekket. Slitasjen på bladene og skivene til rotorene til røykavtrekkene avhenger av typen brennstoff som forbrennes og kvaliteten på driften av askesamlere. Dårlig drift av askeoppsamlere fører til intens slitasje, reduserer styrke og kan forårsake ubalanse og vibrasjoner på maskiner, og slitasje på foringsrør fører til lekkasjer, støv og dårlig veigrep.

Redusering av intensiteten av erosiv slitasje på deler oppnås ved å begrense den maksimale rotasjonshastigheten til maskinens rotor. For røykavtrekk er rotasjonshastigheten antatt å være ca. 700 rpm, men ikke mer enn 980.

Driftsmetodene for å redusere slitasje er: arbeid med et minimumsoverskudd av luft i ovnen, eliminering av luftlekkasjer i ovnen og gasskanaler, og tiltak for å redusere tap fra mekanisk underbrenning av brensel. Dette reduserer hastigheten til røykgassene og konsentrasjonen av aske og medreving i dem.

Årsaker til nedgangen i produktiviteten til trekkmaskiner

Vifteytelsen forringes ved avvik fra designvinklene til løpehjulsbladene og med defekter i produksjonen. Det er nødvendig å vurdere. at ved overflatebehandling med harde legeringer eller styrking av bladet ved å sveiseputer for å forlenge levetiden, kan det oppstå en forringelse av egenskapene til eksoseren: de samme konsekvensene er forårsaket av overdreven slitasje og feil antislitasjepanser på eksoshuset (reduksjon). i strømningsseksjoner, økning i indre motstand). Defekter i gass-luftkanalen inkluderer - lekkasjer, kaldluftsuging gjennom avblåsningslukene og steder hvor de er innebygd i foringen, mannhull i foringen til kjelen. inoperative brennere, passasjer av permanente blåseanordninger gjennom kjeleforingen og halevarmeflatene, kikkhull i forbrenningskammeret og tenningshull for brennere, etc. Som et resultat øker volumet av røykgasser og følgelig motstanden til banen. Gassmotstanden øker også når banen er forurenset med fokale rester og når den relative posisjonen til overheteren og economizer-spolene blir forstyrret (sagging, interlacing, etc.). Årsaken til en plutselig økning i motstand kan være en åpen eller fastklemt i lukket posisjon av spjeldet eller avtrekksviften.

Forekomsten av en lekkasje i gasskanalen nær avtrekkeren (et åpent mannhull, en skadet eksplosiv ventil, etc.) fører til en reduksjon i vakuumet foran avtrekkeren og en økning i ytelsen. Motstanden til kanalen til lekkasjestedet avtar, siden røykavtrekket jobber mer med å suge luft fra disse stedene, hvor motstanden er mye mindre enn i hovedkanalen, og mengden av røykgasser som tas fra kanalen avtar.

Ytelsen til maskinen forringes med økt gassstrøm gjennom hullene mellom innløpsrøret og pumpehjulet. Normalt skal den klare diameteren til dysen være 1-1,5 % mindre enn diameteren til impellerinnløpet; aksiale og radielle klaringer mellom kanten av dysen og inngangen til hjulet bør ikke overstige 5 mm; forskyvningen av aksene til hullene deres bør ikke være mer enn 2-3 mm.

Under drift er det nødvendig å omgående eliminere lekkasjer på passasjestedene til akslene og i nærheten av husene på grunn av deres slitasje, i pakningene til koblingene, etc.
Hvis det er en bypass-kanal til røykavtrekket (fremoverslag) med en lekk spjeld, er det mulig å strømme tilbake av de utgitte røykgassene inn i sugerøret til røykavtrekket.

Resirkulering av røykgasser er også mulig når to røykavtrekk er installert på kjelen: gjennom en forlatt røykavtrekk - til en annen, som betjener en. Når to røykavtrekk (to vifter) opererer parallelt, er det nødvendig å sikre at belastningen deres er den samme hele tiden, som overvåkes i henhold til indikasjonene på amperemeterne til de elektriske motorene.

Ved reduksjon i produktivitet og trykk under drift av trekkmaskiner, bør du sjekke:

Rotasjonsretningen til viften (røyksauser);
-tilstanden til impellerbladene (slitasje og nøyaktighet av overflatebehandling eller installasjon av foringer);
- i henhold til malen - riktig installasjon av bladene i samsvar med deres designposisjon og inn- og utgangsvinkler (for nye impellere eller etter utskifting av bladene);
-korrespondanse til arbeidstegningene av konfigurasjonen av sneglen og veggene i saken, tungen og hullene mellom forvirringen; installasjonsnøyaktighet og fullstendighet av åpning av spjeldene før og etter viften (røykgasser);
- undertrykk før avtrekkeren, trykket etter det og trykket etter viften og sammenlign med den forrige;
- tettheten på passasjestedene til maskinakslene, hvis det oppdages en lekkasje i dem og i luftkanalen, eliminer den;
- luftvarmerens tetthet.

Påliteligheten til driften av trekkmaskiner avhenger i stor grad av nøye aksept av mekanismene som kommer til installasjonsstedet, kvaliteten på installasjonen, forebyggende vedlikehold og korrekt drift, samt av brukbarheten til instrumentering for å måle temperaturen på røykgasser, temperaturen for oppvarming av lagre, en elektrisk motor, etc. ...

For å sikre problemfri og pålitelig drift av vifter og røykavtrekk, er det nødvendig:
- systematisk overvåke smøringen og temperaturen til lagrene, unngå forurensning av smøreoljer;
- fyll rullelagrene med fett ikke mer enn 0,75, og ved høye hastigheter på blåsemekanismen - ikke mer enn 0,5 av volumet til lagerhuset for å unngå å varme dem opp. Oljenivået skal være i midten av den nedre rullen eller kulen når du fyller rullelagrene med olje. Oljesumpen til ringsmurte lagre skal fylles opp til den røde linjen på siktglasset som indikerer normalt oljenivå. For å fjerne overflødig olje ved overfylling av huset over det tillatte nivået, må lagerhuset være utstyrt med et avløpsrør;
- for å sørge for kontinuerlig vannkjøling av lagrene til røykavtrekket;
- for å kunne kontrollere dreneringen av vannet som kjøler lagrene, må det utføres gjennom åpne rør og avløpstrakter.

Ved demontering og montering av hylselager, utskifting av deler, overvåkes følgende operasjoner gjentatte ganger:
a) kontrollere innrettingen av huset i forhold til akselen og tettheten til det nedre halvskallet;
b) måling av de øvre, laterale klaringene til foringen og tettheten til foringen ved husdekselet;
c) tilstanden til babbitt-overflaten til innsatsen helle (bestemt ved å banke med en messinghammer, lyden må være ren). Det totale arealet av peeling er ikke tillatt mer enn 15% i fravær av sprekker på peelingsstedene. Peeling er ikke tillatt i området av skyveskulderen. Forskjellen i diameter for ulike seksjoner av innsatsen er ikke mer enn 0,03 mm. I lagerskallene på arbeidsflaten, kontroller fraværet av hull, riper, hakk, hulrom, porøsitet, fremmede inneslutninger. Elliptisitet ved smøreringer tillates ikke mer enn 0,1 mm, og ikke-konsentrisitet ved skjøtepunktene tillates ikke mer enn 0,05 mm.

Servicepersonell bør:
- følg instrumentene slik at røykgasstemperaturen ikke overstiger den beregnede;
- utføre i henhold til planen inspeksjon og vedlikehold av røykavtrekk og vifter med oljeskift og lagerspyling, om nødvendig, eliminering av lekkasjer, kontroll av riktigheten og enkel åpning av spjeldene og ledeskovlene, deres brukbarhet osv.;
- dekk sugeåpningene til viftene med nett;
- ta nøye i mot reservedeler som leveres for utskifting under overhaling og pågående reparasjoner av trekkmaskiner (lager, aksler, løpehjul, etc.);
- å teste utkastmaskinene etter installasjon og overhaling, samt aksept av individuelle enheter under installasjonsprosessen (fundamenter, støtterammer, etc.);
- Forhindre aksept i drift av maskiner med lagervibrasjon på 0,16 mm ved en hastighet på 750 rpm, 0,13 mm ved 1000 rpm og 0,1 mm ved 1500 rpm.

Informasjonen på nettstedet er kun veiledende.

Hvis du ikke finner svaret på spørsmålet ditt, vennligst kontakt våre spesialister:

Over telefon 8-800-550-57-70 (samtale innen Russland er gratis)

Via epost [e-postbeskyttet]

Økt vibrasjon av viften er en av dens viktigste "problemer", som forårsaker for tidlig svikt i enheter, deler, impeller, blader, lagerstøtter, koblinger, ødeleggelse av fundamentet og selve viften som helhet.

Årsaker til viftevibrasjoner:

• aksel ubalanse;
• feiljustering av stasjonen;
• slitasje eller skade på lagre;
• defekter i den elektromagnetiske delen av stasjonen (elektrisk motor);
• feil i gir (hvis det er en mellomgirkasse);
• påvirkningen av aerohydrodynamiske krefter;
• resonansfenomener osv.

Vibrasjonsnivået til vifter gjenspeiler mest nøyaktig den nåværende tekniske tilstanden til viften, kvaliteten på monteringen og installasjonen. Med andre ord, ved å kontrollere vibrasjonsnivået til viften, er det mulig å identifisere alle de ovennevnte feilene og ta rettidige tiltak for å eliminere dem, og sikre problemfri drift av viften.

Vibrasjonsmålingsteknikken for industrielle vifter opp til 300 kW er regulert av GOST ISO 10816-3. I denne artikkelen vil vi vurdere industrielle vifter med en kapasitet på opptil 300 kW og en metode for å overvåke deres vibrasjonstilstand for å bestemme et visst grunnleggende nivå av vibrasjon og trenden for endringen.

Først og fremst merker vi at alle industrivifter med effekt opp til 300 kW er klassifisert i henhold til nivået av tillatt vibrasjon og ubalanse i BV-kategorien (se tabell 1):

I samsvar med kravene i GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003) utføres vibrasjonsmålinger på lagerstøtter i retninger vinkelrett på akselens rotasjonsakse. Anbefalte målepunkter er vist i fig. 1.


a) for horisontal aksialvifte


b) for en horisontal radiell enkeltinnløpsvifte

c) for en horisontal radialvifte med dobbelt inntak

d) for vertikal aksialvifte

Figur 1. Punkter og retninger for målinger av vibrasjoner av vifter

Målinger av absolutt vibrasjon på lagerstøtter utføres ved hjelp av BALTECH VP-3410 vibrometre (VibroPoint-serien) med treghetskontaktsensorer - piezoakselerometre (akselerasjonssensorer). Når du foretar målinger, bør standardkravene for påliteligheten av festingen, installasjonsretningen og fraværet av en betydelig effekt av sensorens masse og størrelse på måleresultatene følges strengt. Generelt er den totale måleusikkerheten tillatt innenfor ± 10 % av den målte parameteren. Vibrometrene til BALTECH-selskapet er universelle og lar, avhengig av kravene til vifteprodusenten, måle tre vibrasjonsparametere (vibrasjonsforskyvning, vibrasjonshastighet eller vibrasjonsakselerasjon).

De tillatte vibrasjonsgrensene for vifter under drift er gitt i tabell 2. Det skal bemerkes at på grunn av massen og stivheten til støttesystemet på driftsstedet, er disse verdiene litt høyere enn vibrasjonsverdiene under fabrikken tester.

Tabell 2. Grenseverdier for vibrasjon under drift av vifter.

Alle nye fans må oppfylle idriftsettelsesnivået. Som driftstid og slitasje på delene, øker vibrasjonsnivået til viften uunngåelig, og når "Advarsel"-nivået er nådd, er det nødvendig å undersøke årsakene til økningen i vibrasjon og iverksette tiltak for å eliminere dem. Viftedrift i denne tilstanden bør begrenses i tid til reparasjonsarbeid er utført.

Når "Stopp"-nivået er nådd, må viften stoppes umiddelbart og det må iverksettes tiltak for å eliminere kildene til det kritiske vibrasjonsnivået. Unnlatelse av å gjøre dette kan føre til alvorlig skade som kan føre til ødeleggelse av viften. Generelt, basert på statistikken over driften av vifteutstyr, anses det som nødvendig å iverksette tiltak for å eliminere kilder til økt vibrasjon når nivået overstiger basisverdien med 1,6 ganger eller med 4 dB.

Når du overvåker vibrasjonen til en vifte, er det viktig å være spesielt oppmerksom på brå endringer i vibrasjonsnivået over tid. Et hopp i vibrasjon er en klar indikasjon på forekomsten av en slags funksjonsfeil, og i dette tilfellet er det nødvendig å inspisere viften og eliminere manglene som er funnet.

I noen tilfeller måles akselforskyvningen i forhold til lagerhuset i tillegg ved hjelp av berøringsfrie vibrasjonssensorer - induksjon, virvelstrøm osv. avhengig av type og størrelse på hylselageret, størrelsen og retningen til lasten osv.

Tabell 3. Begrens forskyvning av akselen inne i lageret

Det er mest praktisk å utføre vibrasjonskontroll og vibrasjonsovervåking av vifter ved å bruke en bærbar bærbar enhet "PROTON-Balance-II". Dens største fordel i forhold til enkle vibrometre er muligheten for å balansere viftene i sine egne støtter i samsvar med kravene i GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003), samt overvåke temperaturen på lagerenhetene og overvåke viftehastigheten.

For trening i metoden for å måle vibrasjonene til vifter og få ferdigheter til å jobbe med vibrasjonsmåleren "PROTON-Balance-II" og andre vibrometre fra selskapet "BALTECH", anbefales det å fullføre kurset TOP-103 " Grunnleggende om vibrasjonsdiagnostikk. Vibrasjon av GOST-fans ”ved opplæringssenteret for avansert opplæring i selskapet vårt i St. Petersburg, Astana eller i Lubeck (Tyskland).

I aktivitetene til diagnosebyrået for reparasjonsavdelinger i metallurgiske virksomheter, utføres balansering av pumpehjulene til røykavtrekk og vifter i deres egne lagre ganske ofte. Effektiviteten til denne justeringsoperasjonen er betydelig sammenlignet med de små endringene som er gjort i mekanismen. Dette gjør det mulig å definere balansering som en av lavkostteknologiene ved drift av mekanisk utstyr. Gjennomførbarheten av enhver teknisk operasjon bestemmes av økonomisk effektivitet, som er basert på den tekniske effekten av operasjonen som utføres eller mulige tap som følge av utidig gjennomføring av denne påvirkningen.

Produksjonen av et løpehjul i et ingeniøranlegg er ikke alltid en garanti for balansekvaliteten. I mange tilfeller er produsenter begrenset til statisk ekvilibrering. Balansering på balansemaskiner er selvfølgelig en nødvendig teknologisk operasjon ved produksjon og etter reparasjon av løpehjulet. Imidlertid er det umulig å tilnærme produksjonsdriftsforholdene (graden av anisotropi av støttene, demping, påvirkning av teknologiske parametere, kvaliteten på montering og installasjon og en rekke andre faktorer) til balanseringsforholdene på verktøymaskiner.

Praksis har vist at et nøye balansert løpehjul på maskinen må balanseres i tillegg i sine egne støtter. Det er åpenbart at den utilfredsstillende vibrasjonstilstanden til ventilasjonsaggregater under igangkjøring etter installasjon eller reparasjon fører til for tidlig slitasje på utstyret. På den annen side er transport av løpehjulet til balanseringsmaskinen mange kilometer fra industrianlegget ikke forsvarlig med tanke på tid og økonomiske kostnader. Ytterligere demontering, risikoen for skade på pumpehjulet under transport, alt dette beviser effektiviteten av å balansere på stedet i sine egne støtter.

Fremkomsten av moderne vibrasjonsmålingsutstyr gjør det mulig å utføre dynamisk balansering på driftsstedet og redusere vibrasjonsbelastningen til støttene til tillatte grenser.

Et av aksiomene for utstyrets drift er driften av mekanismer med lavt vibrasjonsnivå. I dette tilfellet reduseres virkningen av en rekke destruktive faktorer som påvirker mekanismens lagerenheter. Samtidig øker holdbarheten til lagerenhetene og mekanismen som helhet, og en stabil implementering av den teknologiske prosessen sikres i samsvar med de spesifiserte parametrene. Når det gjelder vifter og røykavtrekk, bestemmes det lave vibrasjonsnivået i stor grad av balansen til løpehjulene, rettidig balansering.

Konsekvensene av driften av mekanismen med økt vibrasjon: ødeleggelse av lagerenheter, lagerseter, fundamenter, økt forbruk av elektrisk energi for å drive installasjonen. Denne artikkelen undersøker konsekvensene av utidig balansering av pumpehjulene til røykavtrekk og vifter av verksteder i metallurgiske bedrifter.

Vibrasjonsinspeksjon av viftene i masovnsbutikken viste at hovedårsaken til den økte vibrasjonen er den dynamiske ubalansen i løpehjulene. Beslutningen som ble tatt - å balansere løpehjulene i sine egne støtter - gjorde det mulig å redusere det totale vibrasjonsnivået 3 ... 5 ganger, til nivået 2,0 ... 3,0 mm / s ved drift under belastning (Figur 1). Dette gjorde det mulig å øke levetiden til lagrene med 5-7 ganger. Det ble bestemt at for mekanismer av samme type er det en betydelig spredning av dynamiske påvirkningskoeffisienter (mer enn 10%), som bestemmer behovet for balansering i sine egne støtter. Hovedfaktorene som påvirker spredningen av påvirkningskoeffisientene er: ustabilitet av de dynamiske egenskapene til rotorene; avvik av systemegenskaper fra linearitet; feil ved installasjon av prøvevekter.

Figur 1 - Maksimale nivåer av vibrasjonshastighet (mm/s) for lagerstøttene til vifter før og etter balansering

en)	b)
v)	G)

Figur 2 - Ujevn erosiv slitasje på impellerbladene

Blant årsakene til ubalansen i pumpehjulene til røykavtrekk og vifter bør fremheves:

1. Ujevn slitasje på bladene (Figur 2), til tross for symmetrien til pumpehjulet og betydelig rotasjonshastighet. Årsaken til dette fenomenet kan ligge i den selektive tilfeldigheten til slitasjeprosessen på grunn av eksterne faktorer og interne egenskaper til materialet. Det er nødvendig å ta hensyn til de faktiske avvikene i geometrien til bladene fra designprofilen.

Figur 3 - Vedheft av støvete materialer på impellerbladene:

a) sinteranleggs røykavtrekk; b) damppumpe CCM

3. Konsekvenser av å reparere kniver i arbeidsforhold på installasjonsstedet. Noen ganger kan ubalansen være forårsaket av manifestasjonen av innledende sprekker i materialet til skivene og bladene til løpehjulene. Før balansering bør det derfor utføres en grundig visuell inspeksjon av integriteten til impellerelementene (Figur 4). Sveising av de oppdagede sprekkene kan ikke sikre langsiktig problemfri drift av mekanismen. Sveiser tjener som spenningskonsentratorer og ytterligere kilder til sprekkinitiering. Det anbefales å bruke denne utvinningsmetoden kun som en siste utvei, for å sikre funksjon i et kort tidsintervall, slik at det kan fortsette driften frem til produksjon og utskifting av pumpehjulet.

Figur 4 - Sprekker av impellerelementer:

a) hoveddisken; b) kniver ved festepunktet

Ved drift av roterende mekanismer spiller de tillatte verdiene for vibrasjonsparametere en viktig rolle. Praktisk erfaring har vist at overholdelse av anbefalingene i GOST ISO 10816-1-97 "Vibrasjon. Overvåking av maskinens tilstand basert på resultatene av vibrasjonsmålinger på ikke-roterende deler "i forhold til maskiner i klasse 1, muliggjør langvarig drift av røykavtrekkene. For å vurdere den tekniske tilstanden foreslås det å bruke følgende verdier og regler:

• verdien av vibrasjonshastighet 1,8 mm / s, bestemmer grensen for utstyret som fungerer uten tidsbegrensninger og det ønskede nivået på slutten av balansering av pumpehjulet i sine egne støtter;
• vibrasjonshastighetsverdier i området 1,8 ... 4,5 mm / s lar utstyret fungere i lang tid med periodisk overvåking av vibrasjonsparametere;
• verdier av vibrasjonshastighet over 4,5 mm / s observert over lang tid (1 ... 2 måneder) kan føre til skade på utstyrselementer;
• vibrasjonshastighetsverdier i området 4,5 ... 7,1 mm / s lar utstyret fungere i 5 ... 7 dager med påfølgende stopp for reparasjoner;
• vibrasjonshastighetsverdier i området 7,1 ... 11,2 mm / s lar utstyret fungere i 1 ... 2 dager med påfølgende stopp for reparasjoner;
• verdier for vibrasjonshastighet over 11,2 mm/s er ikke tillatt og anses som nødstilfelle.

En nødsituasjon anses som tap av kontroll over utstyrets tekniske tilstand. For å vurdere den tekniske tilstanden til drevne elektriske motorer, GOST 20815-93 "Roterende elektriske maskiner. Mekanisk vibrasjon av enkelte typer maskiner med en rotasjonsaksehøyde på 56 mm og over. Måling, vurdering og tillatte verdier", som bestemmer verdien av vibrasjonshastighet 2,8 mm / s som tillatt under drift. Det skal bemerkes at sikkerhetsmarginen til mekanismen lar den tåle høyere verdier av vibrasjonshastighet, men dette fører til en kraftig reduksjon i elementenes holdbarhet.

Dessverre tillater ikke installasjonen av kompenserende vekter under balansering å vurdere reduksjonen i holdbarheten til lagerenhetene og økningen i energikostnadene med økt vibrasjon av røykavtrekkene. Teoretiske beregninger fører til undervurderte vibrasjonseffekttap.

Ytterligere krefter som virker på lagerstøttene, med en ubalansert rotor, fører til en økning i motstandsmomentet mot rotasjon av vifteakselen og til en økning i forbrukt elektrisitet. Destruktive krefter oppstår som virker på lagerarrangementer og mekanismeelementer.

For å vurdere effektiviteten av å balansere vifterotorene eller ytterligere reparasjonshandlinger for å redusere vibrasjoner, under driftsforhold, er det mulig å analysere følgende data.

Innstilling av parametere: type mekanisme; drivkraft; Spenning; rotasjonsfrekvens; vekt; grunnleggende parametere for arbeidsflyten.

Innledende parametere: vibrasjonshastighet ved kontrollpunkter (RMS i frekvensområdet 10 ... 1000 Hz); fasestrøm og spenning.

Reparasjoner utført: verdier av den installerte testvekten; fullført stramming av gjengede forbindelser; sentrering.

Parameterverdier etter utførte handlinger: vibrasjonshastighet; fasestrøm og spenning.

Under laboratorieforhold ble det utført studier for å redusere strømforbruket til D-3 viftemotoren som et resultat av balansering av rotoren.

Eksperiment nr. 1 resultater.

Innledende vibrasjon: vertikal - 9,4 mm / s; aksial - 5,0 mm / s.

Fasestrøm: 3,9 A; 3,9 A; 3,9 A. Gjennomsnittlig verdi - 3,9 A.

Vibrasjon etter balansering: vertikal - 2,2 mm / s; aksial - 1,8 mm / s.

Fasestrøm: 3,8 A; 3,6 A; 3,8 A. Gjennomsnittlig verdi - 3,73 A.

Reduksjon i vibrasjonsparametere: vertikal retning - med 4,27 ganger; aksial retning 2,78 ganger.

Nedgang i nåværende verdier: (3,9 - 3,73) × 100 % 3,73 = 4,55 %.

Eksperiment nr. 2 resultater.

Innledende vibrasjon.

Punkt 1 - frontlager av den elektriske motoren: vertikal - 17,0 mm / s; horisontal - 15,3 mm / s; aksial - 2,1 mm / s. Radiusvektor - 22,9 mm / s.

Punkt 2 - fritt lager av den elektriske motoren: vertikal - 10,3 mm / s; horisontal - 10,6 mm / s; aksial - 2,2 mm / s.

Radiusvektoren for vibrasjonshastighet er 14,9 mm / s.

Vibrasjon etter balansering.

Punkt 1: vertikal - 2,8 mm / s; horisontal - 2,9 mm / s; aksial - 1,2 mm / s. Radiusvektoren for vibrasjonshastighet er 4,2 mm / s.

Punkt 2: vertikal - 1,4 mm / s; horisontal - 2,0 mm / s; aksial - 1,1 mm / s. Radiusvektoren for vibrasjonshastighet er 2,7 mm / s.

Nedgang i vibrasjonsparametere.

Komponenter for punkt 1: vertikal - 6 ganger; horisontal - 5,3 ganger; aksial - 1,75 ganger; radiusvektor - 5,4 ganger.

Komponenter for punkt 2: vertikal - 7,4 ganger; horisontal - 5,3 ganger; aksial - 2 ganger, radiusvektor - 6,2 ganger.

Energiindikatorer.

Før balansering. Strømforbruk på 15 minutter - 0,69 kW. Maksimal effekt er 2,96 kW. Minste effekt er 2,49 kW. Gjennomsnittlig effekt - 2,74 kW.

Etter balansering. Strømforbruk på 15 minutter - 0,65 kW. Maksimal effekt er 2,82 kW. Minste effekt er 2,43 kW. Gjennomsnittlig effekt - 2,59 kW.

Nedgang i energiytelse. Strømforbruk - (0,69 - 0,65) × 100 % / 0,65 = 6,1 %. Maksimal effekt - (2,96 - 2,82) × 100 % / 2,82 = 4,9 %. Minimum effekt - (2,49 - 2,43) × 100 % / 2,43 = 2,5 %. Gjennomsnittlig effekt - (2,74 - 2,59) / 2,59 × 100 % = 5,8 %.

Lignende resultater ble oppnådd under produksjonsforhold ved balansering av VDN-12-viften til en tresoners metodisk oppvarmingsovn i et arkvalseverk. Strømforbruket på 30 minutter var 33,0 kW, etter balansering - 30,24 kW. Nedgangen i strømforbruket i dette tilfellet var (33,0 - 30,24) × 100 % / 30,24 = 9,1 %.

Vibrasjonshastighet før balansering - 10,5 mm / s, etter balansering - 4,5 mm / s. Reduksjon i verdier for vibrasjonshastighet - 2,3 ganger.

Reduksjon av strømforbruket med 5 % for en 100 kW viftemotor vil føre til årlige besparelser på rundt 10 tusen hryvnia. Dette kan oppnås ved å balansere rotoren og redusere vibrasjonsbelastninger. Samtidig er det en økning i lagerlevetid og en nedgang i kostnadene ved å stoppe produksjonen for reparasjonsarbeid.

En av parametrene for å evaluere effektiviteten av balansering er rotasjonsfrekvensen til vifteakselen. Så, når du balanserte DN-26 røykavtrekk, ble det registrert en økning i rotasjonshastigheten til den elektriske motoren AOD-630-8U1 etter installasjonen av en korreksjonsvekt og en reduksjon i vibrasjonshastigheten til lagerstøttene. Vibrasjonshastighet på lagerstøtten før balansering: vertikal - 4,4 mm / s; horisontal - 2,9 mm / s. Rotasjonsfrekvensen før balansering er 745 rpm. Vibrasjonshastighet på lagerstøtten etter balansering: vertikal - 2,1 mm / s; horisontal - 1,1 mm / s. Rotasjonsfrekvensen etter balansering er 747 rpm.

Tekniske egenskaper for den asynkrone motoren AOD-630-8U1: antall polpar - 8; synkron rotasjonshastighet - 750 rpm; merkeeffekt - 630 kW; nominelt øyeblikk - 8130 N / m; nominell hastighet -740 rpm; MPUSK / INOM - 1,3; spenning - 6000 V; effektivitet - 0,948; cosφ = 0,79; overbelastningsfaktor - 2,3. Basert på de mekaniske egenskapene til AOD-630-8U1 induksjonsmotoren, er en økning i rotasjonshastigheten med 2 rpm mulig med en reduksjon i dreiemomentet med 1626 N / m, noe som fører til en reduksjon i strømforbruket med 120 kW. Dette er nesten 20 % av merkeeffekten.

Et lignende forhold mellom rotasjonshastigheten og vibrasjonshastigheten ble registrert for asynkronmotorer til vifter av tørkeenheter under balansearbeid (tabell).

Tabell - Verdier for vibrasjonshastighet og rotasjonsfrekvens for viftemotorer

Amplitude av vibrasjonshastigheten til komponenten av den roterende frekvensen, mm / s	Rotasjonsfrekvens, rpm
	2910
	2906
	2902
10,1	2894
13,1	2894

Sammenhengen mellom rotasjonshastigheten og verdien av vibrasjonshastigheten er vist i figur 5, hvor også trendlinjens ligning og tilnærmingens nøyaktighet er angitt. Analyse av dataene som er oppnådd indikerer muligheten for en trinnvis endring i rotasjonshastigheten ved forskjellige verdier av vibrasjonshastighet. Så verdiene på 10,1 mm / s og 13,1 mm / s tilsvarer en verdi av rotasjonshastigheten - 2894 rpm, og verdiene på 1,6 mm / s og 2,6 mm / s tilsvarer frekvensene på 2906 rpm og 2910 rpm Basert på den oppnådde avhengigheten er det også mulig å anbefale verdiene på 1,8 mm / s og 4,5 mm / s som grensene for tekniske forhold.

Figur 5 - Forholdet mellom rotasjonshastigheten og verdien av vibrasjonshastigheten

Som et resultat av forskningen ble det etablert.

1. Balanseringen av løpehjulene i de egne lagrene til røykavtrekkene til metallurgiske enheter gir en betydelig reduksjon i energiforbruket og en økning i lagrenes levetid.