Диагностические признаки дефектов зубчатых муфт и расцентровки роторов

Проведение центровки роторов агрегата, дисбаланс муфты. Анализ функций когерентности ГТК-10-4. Причины смешанной расцентровки роторов в газоперекачивающих агрегатах. Способы изменения общего уровня вибрации в зависимости от угла поворота полумуфты.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 31.03.2012
Размер файла 392,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Диагностические признаки дефектов зубчатых муфт и расцентровки роторов

центровка ротор агрегат муфта

Приведены результаты экспериментальных исследований вибрационных процессов, возбуждающихся в шлицевых муфтах газоперекачивающих агрегатов при наличии погрешностей изготовления и монтажа. Также описана методика выявления этих дефектов с использованием методов вибродиагностики.

Экспериментальные исследования вибрационных процесов, возбуждающихся в шлицевых муфтах при наличии погрешностей изготовления и монтажа, проводились на ГПА ГТК-10-4 в эксплуатационных условиях. Принудительно вводились дефекты: дисбаланс шлицевой муфты, расцентровка валов ТНД и нагнетателя (сдвиг и перекос осей), торцевой бой промвала.

Перед исследованиями ротор ТНД балансировался и центровался. Центровка роторов агрегата проводится смещением ротора ТНД. Ротор нагнетателя остается неподвижным. Для введения дисбаланса муфты удалялся один болт, соединяющий две полумуфты. Вес болта составлял Р = 128 г. Исследования проводились на трех режимах частоты вращения (60, 68, 72 Гц) и трех различных режимах загрузки нагнетателя (работа на кольцо обвязки с дросселированием краном перепуска газа) на одних оборотах.

При дисбалансе муфты в спектрах вибрации, полученных на ОУП ТНД и ОУП нагнетателя, присутствуют кратные роторные гармоники (рис. 1), и в спектре функции когерентности эти частотные составляющие имеют уровень ?2 ? 0,95.

Узкополосные процессы имеют низкий уровень функции когерентности, т.к. возбуждаются в проточной части нагнетателя и не имеют связи с процессами, возбуждаемыми в муфте и промвале. Общий уровень вибрации имеет почти линейную зависимость от частоты вращения, заметно возростая при дисбалансе и незначительно при расцентровке (рис.2). При увеличении загрузки нагнетателя общий уровень вибрации незначительно возрастает при дисбалансе муфты снижается при расцентровках (рис.3).

В экспериментальных исследованиях задавалась расцентровка двух видов: параллельное смещение осей (сдвиг) и перелом осей (торцевое раскрытие). Параллельное смещение осей задавалось тремя последовательными значениями - ? = 0,5; 0,7; 1,0 мм. Торцевое раскрытие - одним значением ? =0,6 мм.

Рис. 1. Спектры вибрации и функции когерентности ГТК-10-4.Дисбаланс муфты промвала ТНД - нагнетатель.

Рис. 2. ГТК-10-4, ОУП ТНД, вертикальное направление. Зависимость общего уровня вибрации от частоты вращения

Рис. 3. ГТК-10-4, ОУП нагнетателя, вертикальное направление. Зависимость общего уровня вибрации от загрузки нагнетателя.

Рис. 4. Спектры вибрации и функции когерентности ГТК-10-4.ОУП ТНД - ОУП нагнетатель. Исходное состояние.

В исходном состоянии расцентровка валов ТНД и нагнетателя составляла ? = 0,07 мм (сдвиг осей), ? = 0,05 мм (раскрытие торца), дисбаланс муфты не проявлялся. В спектре вибрации (рис.4) присутствовала частота вращения ротора и кратные ей гармоники, а также случайные узкополосные процессы. Общий уровень вибрации составлял Vе = 2,1 мм/с. В спектре функции когерентности максимальное значение ?2 = 1 имеет только составляющая оборотной частоты.

Остаточный (допустимый) дисбаланс, находящийся на роторе ТНД, имеет в спектрах вибрации, полученных на двух подшипниках, находящихся рядом с промвалом, кратные роторные гармоники. Однако при отсутствии дисбаланса на элементах муфты (промвала) уровни кратных частотных составляющих функции когерентности не превышают значения ?2 ? 0,8. Это является достаточным диагностическим признаком отсутствия дисбаланса на муфте. Увеличение расцентровки сопровождается увеличением уровня только 1-й роторной гармоники, при этом нарушается экспоненциальный закон распределения уровней роторных гармоник (рис.5). Изменение 1-й роторной гармоники пропорционально величине расцентровки. Расцентровка вида «сдвиг осей» приводит к увеличению уровня 1-й роторной гармоники только в радиальных направлениях, а вида «торцевое раскрытие» - дополнительно в осевом направлении. При значительном раскрытии торцов уровни 1-й роторной гармоники в осевом направлении превышают уровни в радиальных направлениях. Смешанная расцентровка проявляется во всех трех направлениях.

Рис. 5. Спектры вибрации и функции когерентности ГТК-10-4.Расцентровка роторов ТНД и нагнетателя.

Одной из причин смешанной расцентровки является радиальный бой торца втулки, т.к. на величину дополнительных нагрузок на опоры оказывает влияние синфазность сборки муфты, характеризующаяся углом сдвига фаз ? между направлениями погрешностей втулки и обоймы обеих полумуфт. Это относится в первую очередь к муфтам с принудительным центрированием. Минимальное значение дополнительного усилия в i-й паре зубьев будет в случае, когда ? = 0о, а максимальное значение - когда ? = 180о. В муфтах без принудительного центрирования величина опорных реакций практически не зависит от фазы сборки полумуфт (или от поворота полумуфт). Это объясняется тем, что наличие увеличенных зазоров в муфтах без центрирования позволяет ей частично самоустанавливаться за счет всплытия обоймы, что делает ее менее чувствительной к неточностям изготовления. Экспериментальные исследования, проведенные ИМАШем, показали, что возможность зубчатой обоймы самоустанавливаться приводит к снижению опорных реакций более чем в три раза. Практика показала, что для муфт с принудительным центрированием положительный эффект в устранении повышенной вибрации дает выбор оптимального углового смещения одной из полумуфт стыкуемых валов относительно другой (табл.1).

Таблица 1. Изменение общего уровня вибрации в зависимости от угла поворота полумуфты.

Точка

измерения

Направление

Уровень виброскорости, мм/с.

Угол разворота муфты, о.

0

90

180

270

267

нагнетатель

В

2,53

6,7

6,6

4,6

3,1

турбина

В

2,3

3,7

3,2

2,4

2,7

нагнетатель

П

10,7

11,6

6,9

3,0

2,6

турбина

П

12,1

13,3

8,11

3,2

3,3

нагнетатель

О

1,4

8,5

7,0

3,4

2,9

турбина

О

4,1

6,3

4,5

2,3

2,8

Расцентровки роторов нарушают экспоненциальный закон распределения уровней роторных гармоник. При этом возникает непропорциональный рост 1-й роторной гармоники, т.к. возбуждаются только частоты вращения ротора. Вторая роторная гармоника возникает только в роторах или подшипниках с анизотропией не меньше k > 0,07.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Причины вибрации центробежных машин. Приспособления для проведения статической балансировки. Устранение неуравновешенности ротора (дисбаланса) относительно оси вращения. Определение и устранение скрытого дисбаланса. Расчет момента силы трения качения.

    лабораторная работа [265,9 K], добавлен 12.12.2013

  • Балансировка ротора машин и балансировка гибких роторов как задача оценивания дисбалансов. Условие допустимости одной статической балансировки. Оценивание методом наименьших квадратов. Целевая функция метода наименьших квадратов и численные эксперименты.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 18.07.2011

  • Общая характеристика работы компрессорной станции. Данные о топографии и расположении объекта. Описание работы газоперекачивающих агрегатов компрессорных цехов. Гидравлический расчет газопровода, системы очистки газа; обслуживание и ремонт роторов.

    дипломная работа [486,1 K], добавлен 19.07.2015

  • Описание конструкций и основное предназначение муфт. Классификация муфт. Глухие, жесткие, компенсирующие подвижные муфты. Стандартами предусмотрены размеры на некоторые типы муфт. Расчет муфт и виды их управляемости. Конструкции порошковых муфт.

    реферат [1,5 M], добавлен 18.01.2009

  • Порядок выполнения сборки валов, зубчатых передач и соединительных муфт. Центровка валов с допускной несоосностью. Основные допуски на сборку муфт. Замер осевого зазора в диаметрально противоположных точках. Смещение полумуфты центробежного вала.

    лабораторная работа [425,3 K], добавлен 11.01.2010

  • Назначение, основные параметры, устройство роторов. Роторное бурение. Условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. Отечественные буровые установки. Упругие колебания. Вращение бурильной колонны. Преодоление сопротивления. Схема ротора.

    доклад [401,8 K], добавлен 09.10.2008

  • Исследование основных особенностей роторных машин и линий. Типовая компоновка технологических и транспортных роторов в автоматической линии. Проектирование инструментального блока. Анализ структуры кинематического цикла. Расчет параметров гидропривода.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.01.2015

  • Выбор трубы, насосов, их роторов и электродвигателей для Головной нефтеперекачивающей станции (НПС) магистрального нефтепровода. Выбор оборудования узлов НПС, регулирование режимов ее работы. Технологическая схема НПС. Описание процесса перекачки нефти.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.06.2013

  • Основная проблема создания математической модели - определение закономерности влияния глубины трещины на жесткость ротора. Категории методов решения проблемы: аналитическая и полуэмпирическая. Одномассовый ротор и упрощенный механизм "дыхания трещины".

    реферат [36,1 K], добавлен 05.02.2009

  • Расчёт основных частот вибрации компрессора, исследование узлов блока. Выбор режимов работы и снятие параметров вибрации с узлов агрегата для средств диагностирования. Выявление дефектов, определение для них степеней развития и способы их устранения.

    курсовая работа [173,2 K], добавлен 12.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.