ГОСТ Р 55265.2-2012 (ИСО 10816-2:2009) Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 2. Стационарные паровые турбины и генераторы мощностью более 50 МВт с рабочими частотами вращения 1500, 1800, 3000 и 3600 мин_(-1)

Приложение С
(справочное)

     
Критерии вибрационного состояния для низких частот вращения

В настоящем приложении дано обоснование нежелательности применения критериев, основанных на измерении скорости вибрации, в случае низких частот вращения. Для низкоскоростных машин более подходящими могут оказаться критерии, основанные на измерении перемещения, которые, однако, не рассматриваются в настоящем стандарте. Другой возможностью является контроль вибрации вала (см. ГОСТ Р 55263).

Предложение использовать скорость вибрации, измеренной на невращающихся частях машины, в качестве основы для описания ее вибрационного состояния было сформулировано на основе обобщения результатов многочисленных испытаний с учетом некоторых физических соображений. В связи с этим в течение многих лет считалось, что машины имеют практически одинаковое вибрационное состояние, если для них совпадают результаты измерения среднеквадратичного значения скорости вибрации в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц. Преимущество такого подхода заключалось в возможности использовать одни и те же критерии вибрационного состояния вне зависимости от частоты вибрации или частоты вращения машины. И, наоборот, использование в качестве основы для оценки вибрационного состояния перемещения или ускорения привело бы к необходимости строить частотно-зависимые критерии, поскольку отношение перемещения к скорости обратно пропорционально частоте вибрации, а отношение ускорения к скорости ей прямо пропорционально.

Однако в областях низких и высоких частот использование критерия в виде постоянного значения скорости становится нежелательным, поскольку на этих частотах в большей степени проявляют себя величины перемещения и ускорения соответственно. На рисунке С.1 показано, как при постоянном среднеквадратичном значении скорости 4,5 мм/с возрастает размах перемещения составляющей вибрации на оборотной частоте (например, вызванной дисбалансом ротора) при уменьшении частоты вращения от 3600 мин.

- частота вращения, мин; - размах перемещения, мкм

Рисунок С.1 - Изменение составляющей перемещения на оборотной частоте ротора с уменьшением частоты вращения при сохранении постоянного среднеквадратичного значения скорости вибрации 4,5 мм/с

Рисунок С.1 отражает простое математическое соотношение между постоянной скоростью и переменным перемещением на разных частотах вращения. Но вместе с тем он показывает, как использование критерия в виде постоянного значения скорости способно привести к росту перемещения подшипниковой опоры с уменьшением частоты вращения. Хотя динамические силы, действующие на подшипник, остаются при этом в допустимых пределах, значительные перемещения корпуса подшипника могут оказать негативное влияние на соединенные с ним элементы машины, например маслопровод.

Кривую, изображенную на рисунке С.1, не следует путать с кривой отклика во время разгона и выбега, для которой, за исключением областей вблизи резонансов (критических частот вращения), скорость вибрации обычно уменьшается с уменьшением частоты вращения. На практике, если скорость вибрации на рабочей частоте вращения находится в допустимых пределах, то на более низких частотах вращения она будет снижаться, и соответствующее ей перемещение на низких частотах также будет оставаться на допустимом уровне. Поэтому если на низкой частоте вращения во время разгона зафиксировано большое значение скорости, то даже в случае, когда она остается ниже пороговых значений, установленных настоящим стандартом, и особенно, если скорость вибрации существенно выше той, что наблюдалась во время предшествующих пусков машины, следует принять меры, чтобы понять причины возросшей вибрации, и определить, можно ли безопасно продолжать увеличивать частоту вращения (см. 4.2.4.3).