ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). ПАРАМЕТРЫ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ РОТОРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)


В данном приложении рассмотрены параметры вибрации ротора относительно вкладышей подшипников, на которых жестко закреплены датчики. Абсолютная же вибрация ротора определяется путем векторного сложения относительной вибрации ротора с абсолютной вибрацией самого вкладыша.

Вибрация ротора в любом его поперечном сечении определяется траекторией центра этого сечения (рисунок А.1). Форма траектории зависит от динамических характеристик ротора и опорной системы, места измерения вибрации (координаты вдоль оси ротора) и характера возбуждения. При гармонической вынуждающей силе траектория близка к эллиптической, но в определенных условиях она может трансформироваться в окружность или прямую линию. Время обхода центром сечения ротора траектории определяется периодом вынуждающей силы. Основная составляющая вынуждающей силы обусловлена, как правило, неуравновешенностью ротора, а ее частота равна частоте вращения ротора. Существуют и другие причины возбуждения, например неравножесткость ротора, - в этом случае частота возбуждения кратна частоте вращения. В тех случаях, когда вибрация возникает в результате самовозбуждения, траектория имеет сложную форму, в общем случае изменяющуюся во времени. Вибрация ротора представляет собой результат действия совокупности различных причин, поэтому траектория центра любого его сечения определяется векторной суммой виброперемещений, вызываемых отдельными составляющими вынуждающей силы.

Рисунок А.1 - Динамическая траектория ротора. Определение виброперемещений

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений


Число - система координат, связанная с подшипником;

Число, Число - координаты среднего положения центра сечения ротора;

Число - мгновенное положение центра Число сечения ротора;

Число - среднее положение центра Число сечения ротора;

Число - мгновенное виброперемещение центра сечения ротора от среднего положения Число;

Число - максимальное виброперемещение центра сечения ротора от среднего положения Число;

Число, Число - текущие виброперемещения центра сечения ротора в направлении осей датчиков Число и Число;

Число, Число - размах виброперемещений центра сечения ротора в направлении осей датчиков Число и Число

Рисунок А.1 - Динамическая траектория ротора.
Определение виброперемещений



Траекторию центра сечения ротора определяют измерением его виброперемещений двумя датчиками, установленными в плоскости рассматриваемого сечения под углом 90°±5° относительно друг друга (отклонения от 90° в ту или иную сторону на угол до 5° не вызывают значительных ошибок). Этот способ измерения позволяет достаточно точно определить различные параметры прецессионного движения ротора относительно вкладышей его подшипников.

Наибольший интерес представляют переменные величины, определяющие форму траектории центра ротора. В некоторый момент времени центр сечения ротора находится в точке Число своей траектории, а перемещение от среднего положения Число равно Число. Мгновенные значения виброперемещения от среднего положения центра Число, измеренные с помощью датчиков Число и Число, равны соответственно Число и Число. Тогда

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений. (А.1)


Величины Число, Число, Число зависят от времени Число, т.е. изменяются по мере того, как центр сечения перемещается по траектории. Как видно из рисунка А.1, на траектории есть точка Число, где виброперемещение от среднего положения Число максимально. Вектор виброперемещения, соответствующий точке Число, обозначают Число, а его модуль определяют по формуле

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений(А.2)

или с учетом совмещения осей координат Число и Число c осями датчиков Число и Число

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений. (A.3)


Точка Число траектории, соответствующая Число, не обязательно совпадает с точками, где Число или Число имеют свои максимумы.

Измерения Число требуют знания значений среднего виброперемещения центра сечения ротора Число и Число. Эти значения определяют по формулам:

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений, (А.4)

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений, (А.5)


где Число и Число - переменные во времени текущие значения;

ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений - интервал времени, много больший периода составляющей вибрации наинизшей частоты.

Величины Число и Число определяют среднее положение центра сечения ротора относительно статорных частей в плоскости измерения. Изменения среднего положения могут быть результатом влияния факторов, которые мало зависят от периодичности переменных величин, например виброперемещения подшипниковых опор, изменения характеристик масляного клина и т.д. Координаты среднего положения центра сечения ротора, полученные по формулам (А.4) и (А.5), не равны полусумме максимального и минимального значений виброперемещения (см. рисунок А.1), кроме случая гармонической вибрации ротора, когда траектория представляет собой эллипс.

Измерение Число может быть произведено системами, определяющими как средние, так и мгновенные значения. Расчет Число по сигналам двух датчиков является процедурой, требующей специального обеспечения.

Определение относительной вибрации упрощается при измерении размахов виброперемещений вала в направлении измерения, так как они не зависят от координат среднего положения центра сечения ротора Число, что делает излишним измерение как этих координат, так и отклонений от них. Размах виброперемещений, измеренный в двух взаимно перпендикулярных направлениях (Число, Число), используют для контроля вибрации валов наиболее часто.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)

      Система тестирования для предприятий