ГОСТ ИСО 11342-95 Вибрация. Методы и критерии балансировки гибких роторов

     10 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОЙ ВИБРАЦИИ НА БАЛАНСИРОВОЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ

Если необходимо оценить качество балансировки по вибрации на балансировочном оборудовании, то последнее должно подбираться из условия обеспечения непревышения предельных уровней вибрации машины после установки в нее отбалансированного ротора.

Существует сложная зависимость между вибрацией подшипниковых опор балансировочного оборудования и вибрацией машины. Эту зависимость определяют многими, в том числе вышеуказанными факторами. В большинстве случаев она устанавливается для конкретных типов машин в результате исследования балансировки типовых роторов на одном и том же балансировочном оборудовании. Результаты таких исследований обычно служат основой для определения допустимой вибрации на балансировочном оборудовании.

Однако необходимые данные могут отсутствовать (например, если используют балансировочное оборудование нового типа, или речь идет о роторах совершенно новой конструкции). Эти случаи описаны в настоящем разделе, где представлен способ расчета допустимой вибрации на частоте вращения, исходя из норм вибрации машины на месте установки. Если в технических условиях отсутствуют требования к допустимой вибрации на месте установки, то следует руководствоваться соответствующими стандартами, например, ГОСТ 25364.

10.1 Общие положения

Численные значения, определяемые в соответствии с настоящим разделом, можно использовать лишь в качестве рекомендуемых, но не норм при приемке изделия. При таком использовании можно ожидать удовлетворительных результатов в процессе эксплуатации, хотя могут возникнуть ситуации, требующие отклонения от этих рекомендаций.

В особых случаях эти рекомендации могут служить основой для более детальных исследований, например, когда требуется более точное определение требуемого качества балансировки.

10.2 Особые случаи

Иногда машины проектируют для специальных целей, что неизбежно сказывается на их виброхарактеристиках, например, авиационные реактивные двигатели и их модификации для промышленных целей. Одним из основных требований к таким двигателям является ограничение максимальной массы, вследствие чего основные элементы и подшипниковые опоры обладают значительно большей податливостью, чем в обычных машинах. При проектировании подобных машин делают все возможное для уменьшения нежелательных последствий повышенной податливости подшипниковых опор, в частности, проводят множество испытаний в процессе разработки с целью обеспечения приемлемых и безопасных уровней вибрации. На случай, когда допустимые уровни вибрации устанавливают в ходе длительных виброиспытаний до начала выпуска изделия, рекомендации настоящего раздела не распространяются.

10.3 Факторы, влияющие на вибрацию машин

На вибрацию оказывает влияние множество факторов, в том числе качество монтажа машины, наличие перекоса ротора и т.д.

Указываемые в технических условиях на машину максимальные допустимые уровни вибрации обычно относятся к суммарной (общей) вибрации, имеющей сложный частотный спектр и возникающей в результате действия всех факторов. Изготовитель должен определить допустимый уровень вибрации, вызываемой только дисбалансом ротора, при котором общая вибрация не превосходит установленных пределов.

10.4 Критические точки

Особое внимание следует обращать на уровни вибрации ротора в местах наименьшего зазора, например, лабиринтных уплотнениях в связи с высокой вероятностью повреждений. Следует помнить, что условия эксплуатации могут вызвать изменение собственных мод и, следовательно, уровней вибрации. Валопроводы с жесткой связью (например, в паротурбинных агрегатах) требуют особого внимания к факторам, определяющим условия работы валопроводов (приложение А).

10.5 Допустимые уровни вибрации балансировочного оборудования

Допустимую вибрацию на балансировочном оборудовании можно регламентировать в виде:

- вибрации подшипниковых опор, которую определяют по допустимой вибрации подшипниковых опор машины

или

- вибрации ротора, которую определяют по допустимой вибрации ротора машины.

В обоих случаях соответствующую допустимую вибрацию на частоте вращения на балансировочном оборудовании следует определять с использованием коэффициентов преобразования по формуле

,                                                                           (1)

где - допустимая общая вибрация в горизонтальном или вертикальном направлениях, измеряемая на машине в диапазоне рабочих частот вращения в соответствии с техническими условиями на машину или стандартом (например, ГОСТ 25364);

- отношение значения допустимой вибрации на частоте вращения к допустимому значению общей вибрации ();

- коэффициент, учитывающий отличие характеристик подшипниковых опор и (или) устройств сопряжения (муфты) балансировочного оборудования и машины. Определяется как отношение вибрации на частоте вращения, измеряемой на балансировочном оборудовании (ротор или подшипниковая опора), к вибрации на частоте вращения машины на месте эксплуатации (если нельзя принять =1). Значение часто зависит от направления измерений;

- коэффициент, учитывающий различие точек измерения вибрации на балансировочном оборудовании и точек, для которых определено значение , и зависящий от характеристик мод ротора. Если вышеуказанные точки совпадают, =1, в противном случае для получения значения можно воспользоваться расчетной моделью динамики роторной системы.

Значения коэффициентов преобразования и могут изменяться в широких пределах и зависеть от частоты вращения. Примерные значения коэффициентов и представлены в приложении С. Значения следует устанавливать для каждого конкретного случая. При совпадении критической частоты вращения с рабочей частотой необходимо использовать более высокие значения коэффициентов преобразования. На практике нет необходимости определять эти коэффициенты по отдельности, так как изготовитель и потребитель по договоренности между собой устанавливают их произведение.

Примеры использования коэффициентов преобразования приведены в приложении F.