мическом масштабе по оси ординат (рис. 1.6,6), где Lа—уровень ускорения. В более узком диапазоне частот от f1 до f12 находятся дискретные составляющие, которые генерируются вращающимися элементами турбомашины. Имеется ряд составляющих с частота­ми следования рабочих лопаток fz=Znр., где Zn—число рабочих лопаток, а р.- частота вращения ротора. Характерно, что наибо­лее интенсивные дискретные составляющие находятся в диапазо­нах с максимальной интенсивностью вибрационного шума (f1, f2, f4, f7 и f11). Аналогичное усиление дискретных составляющих ха­рактерно не только для высокочастотных вибраций турбомашин, но и других машин и механизмов, содержащих кинематически связанные вращающиеся элементы. Интенсивность дискретных составляющих и вибрационного шума в месте измерений опреде­ляется динамическими характеристиками каналов связи и мощ­ностью возбуждения.

Принимая допущение об отсутствии корреляции между вибра­ционным шумом и дискретными составляющими, а также линей­ном преобразовании этих вибросигналов в каналах связи, можно измеренную в ограниченной полосе частот спектральную плотность мощности Sвых(f) представить в виде

где Нш(f) и Hд(f)—комплексные частотные характеристики ка­налов связи для вибрационного шума и дискретных составляющих, соответственно; Sвх.ш(f) и Sвх,д(f) —спектральные плотности мощ­ности шума и дискретных составляющих возбудителей вибраций.

Hш(f) и Hд(f) в широком диапазоне частот имеют, как прави­ло, различные зависимости. В то же время в ограниченной полосе частот, например между двумя соседними минимальными значе­ниями спектральной плоскости мощности вибрационного шума могут быть равны (один и тот же канал связи) и Нш(f)=Hд(f). В данном случае предполагается, что спектральная плотность мощности вибрационного шума Sвх.ш(f) в ограниченной полосе частот постоянна, а вид огибающей Sвых.ш(f) определяется только зависимостью Hш(f). Для доказательства равенства Hш(f)=Hд(f) на практике изменяют скорость вращения машины в таких преде­лах, чтобы высокочастотная дискретная составляющая в спектро­граммах между двумя соседними минимумами Sвых.ш(f) поочеред­но находилась на спадающем, возрастающем и равномерном уча­стках. При сохранении на спектрограммах положения огибающей Sвых.ш(f) и пропорциональном изменении интенсивности дискрет­ной составляющей Sвых.д(f) на всех трех участках указывает на равенство коэффициентов передачи Hш(f)=Hд(f). Непропорцио­нальные изменения Sвых.д(f) указывают на неравенство коэффи­циентов передачи Hш(f)Hд(f) или на большую зависимость мощности возбуждения Sвх.д от частоты. Обычно частоту вращения изменяют в пределах 1... 10%. В ряде случаев даже относительно небольшие изменения частоты вращения 1...2% могут приводить к резкому увеличению или уменьшению интенсивности дискретных составляющих. Сравнивая спектрограммы на рис. 1.6, а и в, кото­рые отличаются на 1 % по частоте вращения, можно видеть замет­ные изменения частотного состава вибраций и незначительные изменения вибрационного шума. Распознавание источников высо­кочастотных вибраций, особенно таких, которые возбуждаются в небольших пределах изменения частоты вращения, является до­статочно сложной задачей. Большая же часть дискретных состав­ляющих возбуждается вращающимися элементами машин: рабо­чими лопатками, зубчатыми передачами, подшипниками и другими деталями. Рабочие лопатки турбин, компрессоров и вентиляторов возбуждают высокочастотные вибрации на частотах следования fz и кратных гармониках

---

где R=1, 2...—номер гармоники Znр. При взаимодействии с направляющими лопатками или неоднородностями потока газа или жидкости возбуждаются вибрации комбинационных частот

где m — номер гармоники роторной частоты.

В спектре вибросигнала с частотой mр. проявляются в виде боковых составляющих основной частоты RZnр. Обычно их ин­тенсивность существенно меньше основной частоты и соизмерима с уровнем вибрационного шума. Измерение таких слабых вибро­сигналов осуществляют путем фильтрации в полосе частот f =2mр., последующего детектирования отфильтрованного сигнала и спектрального анализа огибающей. Вибрации с частотами mр. являются результатами модуляции при их передаче по одним и тем же каналам связи.

Аналогичные высокочастотные вибрации, которые определяют­ся выражениями (1.16) и (1.17), возбуждаются зубчатыми пере­дачами. Только Zn и р. означают число зубьев и частоту враще­ния зубчатого колеса, соответственно. Для шарикоподшипников, имеющих дефекты на беговых дорожках или телах качения, часто­ты вибраций определяются по формулам:

для внешнего кольца

для внутреннего кольца

для шарикоподшипников

где dш—диаметр тел качения; Dо—диаметр окружности, прохо-

---

Смотрите также файлы

• 7.doc

• 3.doc

• 4.doc

• 9.doc

• 2.doc