doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "doc. Dr. Ing. Elias TOMEH"

Vít Mašek
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

2 Analýza spekter vibrací Amplituda vibrací x, v, a 1) Kinematické schéma, vibrací - n, z1,z2..,typy VL, - průměr řemenic. 2) Výběr měřicích míst. 3) Spektrum vibrací udává periodické jevy v časové oblasti. Frekvence [Hz] Nízkofrekvenční část Středněfrekvenční část Vysokofrekvenční část Frekvence rotorové Frekvence řemenové Lopatková frekvence Zubové frekvence Ložiskové frekvence Elias Tomeh / Snímek 2

3 Amplituda vibrací x, v, a Různé poruchy - frekvenční analýza Ve frekvenčním spektru hledáme Frekvence [Hz] -Harmonické frekvence: násobkem základní frekvence 2x, 3x, 4x.. -Subharmonické frekvence: 1/3, 1/4, 1/5 základní frekvence. -Interharmonické frekvence: 1/2, 1,5, 2,5 základní frekvence. -Postranní pásma: Vznikají kolem základní nebo harmonické složky. Elias Tomeh / Snímek 3

4 Analýza závad Mezi obvyklé zdroje vibrací patří především: Nevyváženost rotorů Nesouosost hřídelů Ohnutý hřídel Mechanické uvolnění Řemenové a řetězové převody Valivá a kluzná ložiska Ozubená soukolí Elektromotory Rezonance Elias Tomeh / Snímek 4

5 Nevyváženost rotorů Elias Tomeh / Snímek 5

6 Nesouosost hřídelů a) Nesouosost rovnoběžná Rovnoběžná nesouosost Výrazné radiální vibrace. Fázový posun v radiálním směru na spojce 180. Převládá druhá harmonická otáčkové frekvence. Elias Tomeh / Snímek 6

7 b) Nesouosost úhlová Úhlová nesouosost Výrazné axiální vibrace. Fázový posun v axiálním směru na spojce 180. Výrazné složky 1H, 2H případně 3H otáčkové frekvence (2H překročí 50% 1H). Elias Tomeh / Snímek 7

8 Nesouosost hřídelů Elias Tomeh / Snímek 8

9 Ohnutý hřídel - Ohnutý hřídel na dvou podporách - Ohnutý převislý hřídel Projev ohnutého hřídele ve spektru vibrací - Dochází k velkým axiálním vibracím v protifázi (180o). - Dominantní je také radiální amplituda fr ve fázi. - Objevují se amplitudy s 2x (i 3x) fr a to v axiálním i radiálním směru. Elias Tomeh / Snímek 9

10 Mechanické uvolnění -Projevuje se vysokými amplitudami harmonických složek (2x; 3x fr), -Subharmonickými složkami otáčkové frekvence (1/2x; 1/3x; ) -Interharmonickými složkami (1,5x; 2,5x). - V případě uvolněného základu je fáze mezi těmito objekty U prasklého rámu může být amplituda a fáze chaotická. Elias Tomeh / Snímek 10

11 Ložiskové uvolnění mm/s 10 Radiálně X 1X 1.5X 2X 3X Případy: -vůle ložiska v domku -vydření hřídele v místě vnitřního kroužku valivého ložíska -velké vůle v ložiscích Často řada harmonických složek - 20H i více Subharmonické 1/2, 1/3,... 1/n Neustálená fáze Elias Tomeh / Snímek 11

12 Řemenové převody - Problémy řemenic a) Nesouosost řemenic Vysoké amplitudy na rotorových frekvencích v axiálním směru Elias Tomeh / Snímek 12

13 b) Excentricita řemenice Elias Tomeh / Snímek 13

14 c) Rezonance řemene Elias Tomeh / Snímek 14

15 HYDRAULICKÉ A AERODYNAMICKÉ SÍLY Elias Tomeh / Snímek 15

16 A. PRŮCHOD LOPATEK Tato frekvence vždy existuje u čerpadel, ventilátorů a kompresorů. Frekvence od průchodu lopatek = počet lopatek x frekvence otáčení Závada Pokud je mezera mezi rotujícími lopatkami a statorovým difuzorem po obvodu nerovnoměrná. když jsou použity prudké ohyby potrubí (nebo kanálu), když existují překážky, které narušují proudění, v důsledku špatného nastavení tlumičů nebo tehdy, když je rotor čerpadla nebo ventilátoru umístěn excentricky ve skříni. Kroužek oběžného kola se zadře na hřídeli nebo když se uvolní svary lopatek. Identifikace Velká amplituda fl a jejích harmonických násobcích. Velká amplituda na frekvenci fl. Frekvence fl(nebo její harmonický násobek) souhlasí se systémovou vlastní frekvencí. Elias Tomeh / Snímek 16

17 B. TURBULENTNÍ PROUDĚNÍ Turbulence se v proudění často vyskytuje u dmychadel v důsledku odchylek tlaku nebo rychlosti při průchodu vzduchu ventilátorem a připojenými kanály. Turbulence: generuje náhodné, širokopásmové vibrace v pásmu od 50 do 2000 cyklů/minutu. Utržené rotující proudění (surging) v kompresoru: objeví se vysokofrekvenční vibrace. Nadměrná turbulence: může rovněž budit širokopásmové vysokokofrekvenční vibrace. Elias Tomeh / Snímek 17

18 C. KAVITACE -Kavitace může být značně ničivý jev pro vnitřní části čerpadel, pokud není odstraněna. -Kavitace je obvykle způsobena nedostatečným vstupním průtočným množstvím. -Indikuje nedostatečný tlak v sání. Může zejména docházet: - k erozi oběžných lopatek. - často je slyšet zvuky, jakoby se čerpadlem sypal štěrk. - může být přítomna při jedné prohlídce a při druhé ne (pokud byly provedeny změny v nastavení sacího ventilu). Ve spektru vibrací se projevuje náhodnou širokopásmovou energii s vyššími frekvencemi, která je někdy superponována na harmonické násobky frekvence od průchodu lopatek fl. Elias Tomeh / Snímek 18

19 Závady kluzných a valivých ložisek Závady kluzných ložisek jsou: a) Opotřebení, problémy s vůlí b) Nestabilita olejového filmu WHIRL (víření oleje) c) Nestabilita oleje WHIP (tlučení oleje) a) Opotřebení, problémy s vůlí Elias Tomeh / Snímek 19

20 Závady kluzných ložisek b) Nestabilita olejového filmu WHIRL (víření oleje) Ve spektru vibrací se projeví na 0,40 0,48 násobku otáčkové frekvence. Elias Tomeh / Snímek 20

21 Závady kluzných ložisek c) Nestabilita oleje WHIP (tlučení oleje) Může se objevit tehdy, když je stroj provozován na, nebo nad dvojnásobkem kritické otáčkové frekvence rotoru. Otáčky OIL WHIRL OIL WHIRL víření víření OIL WHIP tlučení oleje provozní otáčky kritické otáčky Frekvence [Hz] Elias Tomeh / Snímek 21

22 Závady valivých ložisek Závady vnitřního kroužku fi Závady klece valivého ložiska fk Závady vnějšího oběžného kroužku fo Závady valivého tělíska ložiska fv Elias Tomeh / Snímek 22

23 Rotorová nesouosost Rotorová nevyváženost Radiální předpětí ložiska Nesouosost vnějšího kroužku Prokluzování kroužku v ložiskovém domku Závada mazaní Elias Tomeh / Snímek 23

24 Závady ozubených soukolí Typický problémy ozubených soukolí 1) Normální stav - obvykle i za normálního stavu jsou ve spektru přítomné nižší harm. fz a jejich postranní pásma. Elias Tomeh / Snímek 24

25 Závady ozubených soukolí Typický problémy ozubených soukolí 2) Tření v ozubení - generuje vlastní frekvenci ozubeného kola a zesiluje některé nižší harmonické zubové frekvence včetně jejich postranních pásem Elias Tomeh / Snímek 25

26 Závady ozubených soukolí Typický problémy ozubených soukolí 3) Přetížení zubů - výrazně zesiluje první harmonickou zubové frekvence a její postranní pásma Elias Tomeh / Snímek 26

27 Závady ozubených soukolí Typický problémy ozubených soukolí 4)Excentricita ozubeného kola a boční vůle - zesiluje postranní pásma okolo fz pastorku a kola. Elias Tomeh / Snímek 27

28 Závady ozubených soukolí Typický problémy ozubených soukolí 5) Nesouosost ozubených kol - obvykle zesiluje druhou harmonickou fz a její postranní pásma Elias Tomeh / Snímek 28

29 Závady elektromotorů 1) Excentricita statoru mm/s X fs 2x fs Druhá harmonická síťové frekvence f S Elias Tomeh / Snímek 29

30 Závady elektromotorů 2) Excentrický rotor Excentrické rotory generují 2 f S s postranními pásmy s frekvencí průchodu pólů f P. Elias Tomeh / Snímek 30

31 Závady elektromotorů 3) Prasklé rotorové tyče elektromotoru Prasklé rotorové tyče, postranní pásma okolo frekvence průchodu rotorových tyčí f RT s frekvencí skluzovou fsk. f RT = počet rotorových tyčí * RPM Uvolněné rotorové tyče postranní pásma s frekvencí síťovou okolo frekvence 1x a 2x f RT f RT. frekvence průchodu rotorových tyčí Elias Tomeh / Snímek 31

32 Děkuji Vám za pozornost Elias Tomeh / Snímek 32

Podobné dokumenty

1 ÚVOD 14 2 KDEZAČÍT SE SPOLEHLIVOSTÍASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ 16 3 BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÁDIAGNOSTIKA 17

Obsah 1 ÚVOD 14 2 KDEZAČÍT SE SPOLEHLIVOSTÍASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ 16 3 BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÁDIAGNOSTIKA 17 3.1 MOŽNOSTI POSUZOVÁNÍ TECHNICKÉHO STAVU ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ 23 3.2 ZAČLENĚNÍ