ГОСТ 31320-2006 (ИСО 11342:1998) Вибрация. Методы и критерии балансировки гибких роторов (с Поправкой)

     8 Критерии оценки качества балансировки

8.1 Выбор критерия

Критерии оценки качества балансировки выражают либо через предельные значения вибрации, либо через допустимые значения остаточного дисбаланса.

В условиях производства оценку качества балансировки гибких роторов обычно осуществляют, устанавливая ротор на балансировочном станке или испытательном стенде на опоры, соответствующие условиям установки ротора при эксплуатации (см. 8.2.4), и измеряя оборотную составляющую вибрации подшипниковых опор или вала. Данный метод описан в 8.2.

Метод определения остаточного дисбаланса описан в 8.3. Для роторов, уравновешиваемых на низких скоростях вращения (процедуры А-F), данный метод может быть реализован без использования высокоскоростных балансировочных станков.

Иногда на основе экспериментальных данных можно установить критерии приемки роторов при балансировке на оборудовании, где условия работы ротора существенно отличаются от имеющихся при эксплуатации (по характеристикам опоры, влиянию присоединенных валов и пр.).

В ряде документов нормативного характера установлены предельно допустимые значения вибрации машин с гибкими роторами, что, однако, не позволяет на их основе однозначно определить критерии приемки самих роторов, поскольку, как правило, не существует простой связи между дисбалансом ротора и вибрацией работающей машины. На амплитуду вибрации оказывает влияние множество факторов, таких как масса корпуса машины и основания, жесткость опор и фундамента, близость рабочей скорости к различным резонансным частотам, а также характеристики демпфирования (см., например, [2]).

8.2 Предельные значения вибрации при установке на балансировочном оборудовании

Если окончательное суждение об уравновешенности выносят на основе анализа вибрации, предельные значения вибрации устанавливают из расчета, что на месте эксплуатации вибрация ротора также будет находиться в пределах допуска.

Между вибрацией, измеренной на балансировочном оборудовании, и той, что получена на месте эксплуатации машины, существует сложная зависимость, определяемая многими факторами. Обычно приемку машины осуществляют на основании вибрационных критериев (см. ГОСТ ИСО 7919-1, ГОСТ ИСО 10816-1 и другие стандарты на контроль вибрационного состояния машин разных видов). В большинстве случаев эту зависимость устанавливают для машин конкретных видов на основании опыта балансировки типичных роторов на однотипном оборудовании. При наличии такого опыта его следует использовать для определения допустимой вибрации на балансировочном оборудовании. Если такой опыт отсутствует (например, в случае нового балансировочного оборудования или роторов принципиально новой конструкции), следует обращаться к 8.2.5.

8.2.1 Общие положения

Числовые значения, которые могут быть получены в соответствии с рекомендациями данного раздела, не предназначены для использования в качестве требований при приемке роторов, но их использование позволяет достичь хороших результатов балансировки и при этом избежать предъявления чрезмерно завышенных требований. Тем не менее, в некоторых обоснованных случаях может оказаться необходимым отступление от данных рекомендаций.

8.2.2 Исключения

Машины специального применения могут иметь особенности конструкции, влияющие на ее вибрационные характеристики.

Одним из примеров этого являются авиационные двигатели и машины на их основе. Поскольку такие двигатели проектируют с учетом максимального облегчения массы, конструкция двигателя и его подшипниковые опоры являются значительно более гибкими, чем у обычных изделий промышленного машиностроения. Для исключения нежелательных эффектов, вытекающих из особенностей конструкции машины, принимают специальные меры, в частности проводят испытания, позволяющие обеспечить безопасные уровни вибрации при использовании машины в соответствии с ее назначением. На такие машины рекомендации настоящего раздела не распространяются.

8.2.3 Факторы, влияющие на вибрацию машин

Вибрация, причиной которой служит дисбаланс ротора, подвержена влиянию многих факторов, в число которых входят способ установки машины и возможные отклонения в ее техническом состоянии.

Требования к вибрации машины, установленные в технических условиях, распространяются обычно на вибрацию машины в широком диапазоне частот. Эта вибрация может быть результатом действия многочисленных источников на разных частотах, поэтому изготовителю следует определить допустимый уровень вибрации, создаваемой только дисбалансом ротора, таким образом, чтобы общий уровень вибрации машины оставался в пределах допуска.

8.2.4 Факторы, требующие специального рассмотрения

Следует обращать особое внимание на уровни вибрации и статическое смещение в точках минимальных зазоров, например в местах уплотнений, поскольку для них опасность повреждений наиболее высока. Необходимо учитывать, что в режиме эксплуатации формы мод, а, следовательно, и уровни вибрации в точках измерения, могут претерпеть изменения (см. 4.3).

Если роторы объединены в многоопорный валопровод с жесткими соединениями (как, например, в паротурбинных агрегатах), то следует учитывать распределение дисбаланса по всему валопроводу (см. приложение А).

8.2.5 Допустимые значения вибрации на балансировочном оборудовании

Возможны два способа определения допустимой вибрации при балансировке на балансировочном оборудовании:

a) допустимую вибрацию подшипниковой опоры рассчитывают исходя из значений допустимой вибрации опоры на месте эксплуатации;

b) допустимую вибрацию вала определяют на основании допустимых значений вибрации вала в условиях эксплуатации.

И в том и в другом случае допустимое значение вибрации определяют по формуле

,                                                                  (1)

где - соответствующее допустимое значение составляющей вибрации подшипниковой опоры или вала на частоте вращения ротора на балансировочном оборудовании;

- допустимый общий уровень вибрации подшипника или вала в поперечном горизонтальном или вертикальном направлении в условиях эксплуатации в рабочем диапазоне частот вращения, определенный в технических условиях на продукцию или в соответствующих стандартах (например, ГОСТ ИСО 7919.1, ГОСТ ИСО 10816.1);