Частота следования и амплитуда ударных импульсов являются важными диагностическими признаками поршневых машин. Используя вышеуказанную модель динамики, где в качестве начальных данных выступают величины зазоров в узлах механизма движения, становится возможным определить последовательность ударных импульсов во времени в течение всего цикла работы компрессора. Это становится еще более актуальным, если принять во внимание тот факт, что не всегда увеличение зазора в исследуемом сопряжении приводит только к повышению амплитуды вибрации. Может произойти изменение количества ударов и их суммарного импульса за цикл. То есть зависимость скорости удара от величины зазора не является линейной, так как на динамические параметры влияет соотношение зазоров во всех сопряжениях механизма движения. В большей степени это касается подшипников, и в меньшей,- поступательных узлов. Данное положение согласуется как с собственными экспериментальными исследованиями, так и других авторов [5]. Таким образом, спектр вибрации не является достаточным средством решения задачи диагностирования износного состояния подвижных соединений поршневых компрессоров.
Выделение ударных импульсов во времени эффективно проводить с помощью анализа огибающей вибросигнала. Этот метод базируется на том, что периодическая последовательность ударных импульсов, возбуждающая в той или иной степени весь спектр собственных частот механизма проявляется в высокочастотной области в виде амплитудной модуляции вибрационного процесса. Полосовая фильтрация высокочастотного сигнала с последующим преобразованием Гильберта (либо детектированием) позволяет по частоте следования удара и времени его появления локализовать дефектный узел.
Ряд исследований был проведен на аммиачных горизонтальных двухступенчатых компрессорах АГК-56, установленных в холодильном цехе ОАО "Хладокомбинат №7" (Москва). При этом использовался виброанализатор "ПР200Ех" НТЦ "ПРИЗ". Хладопроизводительность агрегата составляет 150000ккал/час, конечное давление нагнетания 1,3 МПа, частота вращения вала 187 об/мин, мощность электродвигателя 240 кВт. На рис.4 показан график скорости соударения для крейцкопфного узла II ступени за 1 оборот коленвала. Из него видно, что максимальная интенсивность ударов наблюдается вблизи мертвых точек крейцкопфа. Непосредственно перед и после ударов, из-за наличия отскоков, имеют место менее интенсивные ударные импульсы, что связано как с упругопластическими свойствами контактируемых материалов, так и "дрожанием" деталей вследствие колебаний сил реакций. На рис.5 показана диаграмма перекладок крейцкопфа в поле зазора, где положительная область характеризует положение крейцкопфа на верхней направляющей, а отрицательная - на нижней.
На рис.6 показана огибающая вибросигнала, измеренная на направляющей крейцкопфа II ступени за 3 полных оборота коленвала (период Т равен 320мс). При этом средние зазоры, определенные во время предыдущей разборки, проведенной за месяц до обследования, имели следующие значения: в коренных подшипниках 0,17-0,18мм, в шатунном - 0,10мм, в крейцкопфном подшипнике - 0,17мм, в узле "крейцкопф-направляющая" - 0,28мм, в цилидро-поршневой группе - 1,0мм. При этих же соотношениях зазоров был построен график, представленный на рис.4 и 5. Начало отсчета на них соответствует задней мертвой точке крейцкопфа. Поскольку вибросигнал имеет случайную природу, что видно на рис.6, то для определения периодических составляющих и подавления шумовых и случайных компонент, целесообразно подвергнуть его статистической обработке. Такой особенностью обладает, в частности, корреляционная функция (рис.7). Сопоставление графических зависимостей (рис. 4 и 7) показывает, что определенные расчетным путем динамические параметры соотносятся с экспериментально измеренными виброимпульсами на автокорелляционной функции огибающей вибросигнала.
Рис.4. Скорость соударения в крейцкопфном узле II ступени компрессора АГК-56:
- узел "крейцкопф-направляющая"; - крейцкопфный подшипник. |
Рис.5. Диаграмма перекладок крейцкопфа компрессора АГК-56.
Рис.6. Огибающая вибросигнала ускорения II ступени компрессора АГК-56
Рис.7. Автокорреляционная функция огибающей вибросигнала ускорения:
Приобететение доступа к файлам
ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.