діапазоні частот від 10 до 1000 Гц.
Оцінка вібраційного стану ЦНА систем ППД в експлуатаційних умовах по СТ СЕВ 1368-78 приведена в табл. 1. В останній графі таблиці для орієнтованого порівняння (не по СТ СЕВ 1368-78) приведені для зазначених рівнів е значення розмаху вібропереміщення Sr , що відповідають коливанням на частоті 50 Гц.
Таблиця 1- Оцінка вібраційного стану ЦНА систем ППД в експлуатаційних умовах по СТ СЕВ 1368-78
Визначаюче значення
е, мм/с | Оцінка стану машини | Розмах гармонійних коливань, мм (не по СТ СЕВ 1368-78)
До 1,8
Більше 1,8 до 4,5
Більше 4,5 до 11,2
Більше 11,2 | Добре
Задовільно
Необхідно покращення
Недопустимо | До 0,016
До 0,040
До 0,100
Більше 0,100
Примітка. Значення вібрацій з оцінкою “задовільно'” являються гранично допустимими при тривалій експлуатації великих роторних машин (по СТ СЕВ 1368-78).
Засоби вібродіагностики. В залежності від глибини діагностичного обстеження до приладів пред'являються різні вимоги як по технічних характеристиках, так і по комплектності.
Діагностування по першому рівню повинно оснащуватися вібровимірювальною апаратурою, що дозволяє вести оперативний контроль сумарних ефективних (середньоквадратичних) значень віброшвидкості до 20мм/с в діапазоні частот 10... 2000 Гц із похибкою вимірювання не більше 10 %.
Оснащення приладами для діагностичних обстежень другого рівня повинно забезпечувати проведення спектрального аналізу вібросигналів з визначенням амплітуд, частот і фаз гармонійних складових. Частотний аналіз проводиться в діапазоні 10... 2000 Гц із шириною смуги не більш 1/3 октави [14]. Рішення задач діагностики другого рівня значно спрощується при використанні апаратури, що реєструє, що дозволяє зберігати діагностичну інформацію і здійснювати її введення в ЕОМ. Це тим більше важливо тому, що виконання діагностичних обстежень на КНС передбачається здійснювати за допомогою пересувних діагностичних лабораторій.
У різних галузях промисловості для вібродіагностики застосовуються прилади як вітчизняного, так і закордонного виробництва. Характеристики багатьох вітчизняних приладів не поступаються закордонним. Однак вони випускаються звичайно в обмеженій кількості для застосування в одних-двох галузях (наприклад, в авіаційній промисловості). Деякі відомства організують випуск приладів тільки для власних потреб. Це ускладнює широке впровадження методів вібродіагностики.
Аналіз методів обробки сигналів. Найпоширенішим видом контролю віброакустичного сигналу насосних агрегатів, як відмічено в підрозділі 1.2, є вимірювання загального рівня вібрації на корпусах підшипників і інших елементів насосних агрегатів [8]. Залежно від типу насосних агрегатів встановлюються граничні значення загального рівня вібрації при перевищенні якого подальша експлуатація турбоагрегату недопустима. Досвід експлуатації насосних агрегатів показує, що на турбоагрегатах з підшипниковою вібрацією, значення якої менше, гранично допустимого рівня, виникають аварійні ситуації, що призводять до руйнування вузлів насосних агрегатів, на відновлення яких потрібні значні фінансові витрати.
Для встановлення вірогідного діагнозу за віброакустичним сигналом необхідно, крім постійного контролю загального рівня вібрації, застосовувати спеціальні методи обробки вібраційного сигналу (спектральний аналіз, виділення огинаючою, кепстр, біспектр і т. д.). Інформація, що може ідентифікувати дефект, як правило, знаходться у вібросигналі, що поступає від давача вібрації. Завдання полягає у тому, щоб підібрати найбільш інформативний метод обробки сигналу.
Віброакустичний сигнал механізму має складну структуру, яка залежить від динаміки механізму і набору комплектуючих його вузлів.
Розглянемо різні параметри віброакустичного сигналу і способи формування діагностичних ознак, які пов’язані з виявленням і виділенням інформаційної компоненти в коливних процесах, що визначають, як сам факт наявності дефекту, так і глубину його розвитку.
Для виявлення характерних ознак можна запропонувати наступну процедуру обробки віброакустичного сигналу:
Попереднє отримання спектральних характеристик коливного процесу при нормальному функціонуванні механізму;
Виявлення зон і характеру найбільших змін спектральних характеристик (зміна амплітуд дискретних складових, перерозподіл енергії за частотами, ріст шумової компоненти, поява гармонік або субгармонік основних частот збудження, поява або збільшення амплітуд модуляційних частот і т.п);
Побудова математичної моделі формування віброакустичного сигналу при появі дефекту;
Вибір системи попередньої обробки досліджуваного сигналу з метою підвищення його інформативності на основі висновків, зроблених в пунктах 2 і 3.
В відповідності з характером зміни спектру потужності віброакустичного сигналу, складання програми отримання статистичних характеристик, найбільш чутливих до цих змін (узагальнений n -мірний вектор спектральних компонент гармонічного ряду коливного процесу, амплітуди окремих складових спектру, величин або форм кореляції, вигляд регресійної залежності коливань різних точок об’єкту, кепстра, біспектрів і т. д.);
Пошук характеристик діагностичних ознак на основі багатофакторного експерименту з побудовою регресійної моделі залежності діагностичної ознаки від параметрів технічного стану механізму.
1.3 Порівняльні характеристики систем збору даних спектроаналізаторів провідних фірм світу
При проведенні діагностування обертового устаткування по параметрах вібрації, насамперед, необхідно одержувати достовірні виміри віброакустичних сигналів у контрольних точках. Для цього потрібно крім дотримання правил установки датчиків використовувати прилади-спектроаналізатори, що відповідають визначеним вимогам.
В даний час, ряд фірм розробляють і виготовляють устаткування, призначене для вимірювання характеристик віброакустичних сигналів. Маючи загальне призначення, ці прилади значно відрізняються між собою по наданих можливостях і зручності в експлуатації. Тому, необхідно попередньо провести їхній порівняльний аналіз і оцінити якою мірою задовольняють вони рівню задач, пропонованих віброакустичною діагностикою.
До необхідних можливостей, якими повинні володіти прилади, що аналізують вібрацію, відносяться:
проведення аналізу тимчасових характеристик сигналів і аналізу часової розгортки сигналів (режим осцилографа);
проведення спектрального аналізу вібрації, тобто здійснення поділу вібрації на частотні складові в широкому діапазоні частот (від одиниць герца до 20кгц), з можливістю вибору різних частотних піддіапазонів;
проведення спектрального аналізу високочастотних сигналів, огинаючої, вібрації, з вибором різних меж частотного діапазону;
забезпечення достатньої здатності, що дозволяє, до 1600 ліній/спектр;
забезпечення усереднень по спектральних характеристиках;
оцінка викидів у сигналі вібрації, тобто визначення пік-фактора (відношення пікового і середньоквадратичного значень);
визначення загального рівня вібрації в смузі частот, необхідної за стандартами вібраційного контролю;
проведення вимірів за схемою;
можливість передачі