3. ZASADY MOCOWANIA PRZETWORNIKÓW DRGAŃ

Transkrypt

1 3. ZSDY MOCOWNI PRZETWORNIKÓW DRGŃ 3.. Cel ćwiczeń Celem omwinych ćwiczeń lbortoryjnych jest zpoznnie studentów z technikmi mocowni typowych przetworników orz zsdmi wykonywni pomirów drgń. W trkcie dwóch zjęć lbortoryjnych, studenci będą bdć w jkim stopniu sposób i poprwność mocowni przetworników drgń, orz loklizcj płszczyzn i punktów pomirowych wpływ n uzyskiwne wyniki pomirów drgń. 3.. Wprowdzenie Zstosownie w dignostyce mszyn pomirów drgń względnych jk i bezwzględnych dje możliwość bezinwzyjnej oceny zrówno ogólnego stnu technicznego monitorownych obiektów jk i poszczególnych ich podzespołów. Sygnły wibrokustyczne mją bowiem bezpośredni związek z chrkterystycznymi dl tych mszyn częstościmi obrotowymi włu, kół zębtych, wirników itp. Pomir drgń bezwzględnych, poz ogólną oceną stnu technicznego mszyn, pozwl też identyfikowć nieprwidłowości dziłni poszczególnych ich podzespołów spowodowne np. niewywżeniem wirników, uszkodzeniem łożysk, uszkodzeniem zębów przekłdni zębtych czy też rozosiowniem sprzęgieł. nliz różnych cech sygnłów drgń względnych (mierzonych np. jko przemieszczenie włu względem nieruchomej pnwi łożyskowej) umożliwi m.in. identyfikcję nieprwidłowości prcy łożysk hydrokinetycznych, wygięci, pęknięci czy złego osiowni włów, niewywżeni czy też przycierni wirników. Przetworniki drgń instlowne w wrunkch przemysłowych znjdują się pod wpływem wielu różnych czynników zewnętrznych, które bywją często przyczyną istotnych błędów pomirowych. Do njwżniejszych oddziływń zewnętrznych mjących wpływ n uzyskiwne wyniki zliczne są: promieniownie (X, γ), wysok lub nisk tempertur, fluktucje tempertury, wilgoć, pole elektromgnetyczne, wysokie ntężenie dźwięku, odksztłceni elementów mszyn w miejscch mocowni przetworników (dotyczy przede wszystkim przetworników drgń bezwzględnych), niedokłdności i błędy montżowe, drgni poprzeczne (względem głównego kierunku pomiru drgń), niejednorodności geometryczne i mteriłowe wirujących elementów (dotyczy przetworników drgń względnych). Współczesne przetworniki drgń, zwłszcz te które produkowne są w tzw. wykonniu przemysłowym, posidją konstrukcje ogrniczjące lub prktycznie eliminujące wpływ tkich czynników jk np. wilgoć, promieniownie czy też pole elektromgnetyczne. Nie m jednk przetworników, które byłyby odporne n wszystkie wymienione powyżej czynniki. Nleży ztem dołożyć wszelkich strń by oddziływni te zmniejszyć lub wyeliminowć. Szczególnie wżnym zdniem jest wybór odpowiednich miejsc pomiru drgń orz prwidłowy montż

2 przetworników. Zrówno bowiem usytuownie przetwornik jk i sposób zmocowni mją istotny wpływ n uzyskiwny wynik pomiru drgń. Ogólnie zlec się, by pomiry drgń były dokonywne w różnych punktch pomirowych, w dwóch lub trzech kierunkch []. W ten sposób uzyskuje jest zbiór różnych wrtości intensywności drgń, które dją podstwę do kompleksowej oceny stnu drgniowego monitorownego obiektu. Typ przetwornik stosownego do pomiru drgń zleży przede wszystkim od rodzju mierzonej wielkości fizycznej (przemieszczenie, prędkość, przyspieszenie) orz od psm częstotliwościowego drgń mszyny. Njczęściej wykorzystywnymi obecnie są: bezdotykowe przetworniki wiroprądowe stosowne do pomiru przemieszczeni drgń względnych, elektrodynmiczne przetworniki prędkości stosowne do pomiru drgń bezwzględnych, piezoelektryczne przetworniki przyspieszeni stosowne do pomiru drgń bezwzględnych. W dlszej części tego rozdziłu omówione zostną zsdy loklizcji punktów pomirowych i montżu trzech wymienionych typów przetworników drgń Zsdy instlowni przetworników drgń Pomir drgń względnych. Mocownie przetworników przemieszczeni drgń. Bezdotykowe przetworniki drgń względnych powinny być montowne w położenich umożliwijących ocenę poprzecznego lub wzdłużnego ruchu włu czy wirnik (ptrz rys.3.). ) b) W przypdku pomiru drgń względnych włu w kierunku poprzecznym zlec się stosownie dwóch przetworników zmontownych n kżdym łożysku mszyny lub w bezpośrednim ich sąsiedztwie. Przetworniki powinny być zinstlowne promieniowo w tej smej płszczyźnie prostopdłej do osi włu lub w płszczyznch możliwie bliskich siebie. Odchylenie osi przetworników od kierunku promieniowego nie powinno przekrczć ± 5 o. Zlec się montownie przetworników n tej smej połówce łożysk, ich rozstw kątowy powinien wynosić 90 ± 5 o []. Zlecne położeni przetworników drgń względnych przedstwiono n rys.3., przy czym nleży zwrócić uwgę n konwencję oznczeń kierunków Rys.3.. Przykłdowe usytuownie przetworników do pomiru drgń względnych: ) w kierunku poprzecznym, b) w kierunku wzdłużnym.

3 pomiru, gdzie przetwornik X umieszczony jest zwsze n prwo od przetwornik Y ptrząc od strony npędu mszyny. Bezkontktowe przetworniki przemieszczeni drgń montowne są w niewielkiej odległości od części ruchomych, zwykle w gwintownych otworch w obudowie łożysk lub z pomocą sztywnych uchwytów przytwierdzonych do obudowy. Jeżeli przetworniki są montowne w pnwich łożysk ślizgowych muszą być one umieszczone w ten sposób, by nie oddziływły n klin smrny. N rys.3.3 przedstwiono przykłd prwidłowego zmocowni w obudowie łożysk ślizgowego przetworników przemieszczeni drgń. Do obudowy łożysk (Csing), z pomocą uchwytów, przymocowne są promie-niowo przetworniki do pomiru drgń w kierunku poprzecznym (X-Y Rdil Probes), orz przetwornik zncznik fzy (Keyphsor Probe). Bezpośrednio do pokrywy obudowy (End Cover) są ntomist wkręcone ( i zblokowne nkrętkmi kontrującymi ) przetworniki do pomiru drgń w kierunku wzdłużnym (Thrust Probes). Montż przetworników drgń względnych możliwy jest tkże w innych przekrojch poprzecznych (poz łożyskmi), przy czym jeżeli wymg to stosowni dodtkowych wsporników to muszą być one odpowiednio sztywne i nie mogą w nich występowć drgni włsne []. Nleży jednk zwrócić uwgę by montowne w ten sposób przetworniki nie były zloklizowne w okolicy punktów węzłowych. Punkty węzłowe są to miejsc, w których występuje minimln lub zerow wrtość ugięci drgjącego ukłdu, odpowidjąc dnej postci drgń. N rys.3.4 przedstwiono przykłdowo Rys.3.. Zlecne położeni przetworników do pomiru poprzecznych drgń względnych włu wg [3]. Rys.3.3. Przykłd mocowni przetworników przemieszczeni drgń wg [3]. punkty węzłowe Rys.3.4. Postcie drgń włu: ) pierwszego rzędu b) drugiego rzędu, c) trzeciego rzędu. Rozmieszczenie punktów węzłowych. 3 ) b) c)

4 chrkterystyczne postcie drgń włu odpowidjące trzem prędkościom krytycznym. Jk widć drgniom drugiego i trzeciego rzędu towrzyszy występownie odpowiednio jednego i dwóch punktów węzłowych. Znjdujące się w polu dziłni przetworników elementy ruchome (czopy, wły) powinny mieć głdką powierzchnię, jednorodną strukturę mteriłu jk również jednorodne włsności mgnetyczne. Tylko w tkim przypdku sygnł wyjściowy reprezentuje prwie wyłącznie zminy odległości dnego elementu względem nieruchomego przetwornik. W przeciwnym wypdku sygnł wyjściowy jest znieksztłcony, skłdow pochodząc od tych zkłóceń nzywn jest runout. Zleżnie od przyczyny powodującej zkłócenie sygnłu rozróżniny jest runout mechniczny i elektryczny. Brdziej szczegółowe informcje n ten temt tego zgdnieni możn znleźć m.in. w [3] Pomir drgń bezwzględnych. Pomiry drgń bezwzględnych powinny być dokonywne n obudowch łożysk lub innych elementch konstrukcyjnych przenoszących siły dynmiczne. Typowe miejsc usytuowni przetworników drgń pokzno n rys.3.5 i rys.3.6. Rys.3.5. Zlecne punkty pomiru drgń bezwzględnych. Rys.3.6. Zlecne punkty pomiru drgń n łożyskch wolnostojących. Dokonując wyboru typu i wielkości przetwornik drgń bezwzględnych, jk również miejsc i sposobu jego zmocowni nleży pmiętć o przestrzegniu kilku ogólnych zsd. Ms instlownego przetwornik nie może wpływć n zminę chrkterystyki drgniowej cłego obiektu. Przyjmuje się, że nie może być on większ niż /0 msy drgjącego elementu. Zsdę tą ilustruje rysunek 3.7, przedstwijący przetwornik przymocowny do drgjącego elementu o msie M. Rysunek ten przedstwi tkże zleżność pomiędzy czułością i msą przetworników msą drgjącego elementu. Jk widć im większ jest ms M drgjącego 4

5 Rys.3.7. Ilustrcj zsdy doboru wielkości przetwornik wg [4]. elementu mszyny tym większ może być ms przetwornik. Z kolei im większ ms przetwornik tym większ jest jego czułość więc i większ dokłdność pomiru. Użytkowy zkres częstotliwościowy i dynmik przetwornik nie może być ogrniczony zbyt młą sztywnością jego zmocowni. Mł sztywność mocowni prowdzi zzwyczj do znieksztłceń wyników pomirów drgń o częstotliwościch większych od około 500 Hz. Zgdnienie to jest brdziej szczegółowo omwine w rozdziłch orz Pomiędzy źródłem drgń przetwornikiem powinno być jk njmniej płszczyzn połączeniowych. W miejscch łączeni elementów konstrukcyjnych dochodzi zzwyczj do znieksztłceni sygnłu drgniowego wskutek m. in. tkich czynników jk tłumienie, rezonnse czy też dyfrkcj i interferencj fli drgniowej. Zsdę doboru miejsc pomirowych zilustrowno n rys.3.8. Źródłem drgń jest w tym przypdku łożysko kulkowe, prwidłowe miejsc pomiru drgń oznczono numermi i 3. Przed zmocowniem przetworników zlec się dokonywnie wstępnych pomirów drgń w różnych miejscch mszyny Dje to możliwość określeni włściwego usytuowni punktów pomirowych i pozwl uniknąć pomirów np. w punktch. Rys.3.8. Ilustrcj wyboru miejc mocowni przetwornik drgń z uwzględnieniem njmniejszej liczby płszczyzn połączeniowych wg [5]. Dokłdność i powtrzlność pomirów drgń relizownych przetwornikmi nie mocownymi n stłe może być zwiększon dzięki uprzedniemu przygotowniu i oznczeniu miejsc dokonywni pomiru. 5

6 Mocownie przetworników prędkości drgń. Przetworniki prędkości drgń dją możliwość pomiru w zkresie częstotliwościowym od do około 000 Hz. Chrkteryzują się one niską częstotliwością rezonnsową, któr zleżnie od konstrukcji i wielkości przetwornik wynosi od 5 Hz. Ich zletą jest wysok czułość w zkresie niskich częstotliwości, orz brk konieczności zsilni, gdyż są tzw. przetwornikmi ktywnymi. Do wd tego typu przetworników zliczyć możn ntomist ogrniczone psmo przenoszonych częstotliwości i wrżliwość n oddziływni silnych pól mgnetycznych [5]. Zlecnym sposobem mocowni przetworników prędkości drgń jest ich przytwierdznie do elementów mszyn z pomocą połączeni śrubowego. Mocownie to zpewni włściwą czułość przetwornik (zgodną z chrkterystyką wzorcową) w cłym jego użytkowym zkresie częstotliwościowym. Zletą tego sposobu mocowni jest tkże duż powtrzlność wykonywnych pomirów. Wdą tego rozwiązni jest konieczność przygotowni miejsc do których mją być przykręcone przetworniki, orz konieczność posidni wielu przetworników co istotnie zwiększ koszty ndzoru drgniowego. Ten sposób mocowni jest powszechnie stosowny w ukłdch ciągłego ndzoru drgniowego. W przypdku pomiru drgń w pśmie nie przekrczjącym 500 Hz wystrczjąco dobrym sposobem jest mocownie przetworników prędkościowych z pomocą uchwytów mgnetycznych. Zletą tego rozwiązni jest możliwość wykorzystni jednego przetwornik do pomiru drgń w wielu punktch pomirowych, co sprwi, że jest ono zdecydownie tńsze niż rozwiąznie poprzednie. Do wd ntomist zlicz się: - możliwość mocowni tylko do elementów mszyn posidjących włsności mgnetyczne, - konieczność przygotowni miejsc do mocowni uchwytów muszą mieć one powierzchnię głdką i pozbwioną znieczyszczeń, - mniejsz niż w przypdku połączeni śrubowego powtrzlność pomirów, - ogrniczony zkres częstotliwościowy. Prosty i szybki pomir drgń może być relizowny z pomocą przetwornik wyposżonego w próbnik ręczny (ptrz rys.3.9), który przykłd się (docisk) w miejscu dokonywni pomiru. Użytkowy zkres częstotliwościowy przetwor-nik jest w tym przypdku zleżny od jkości kontktu ostrz próbnik z powierzchnią punktu pomirowego. Metod t chrkteryzuje się młą powtrzlnością relizownych pomirów, co jednk możn poprwić przez wykonnie wgłębień w punktch pomirowych, określjących jednozncznie miejsc przykłdni końcówki próbnik (ptrz rys.3.0). Rys.3.9. Pomir drgń z pomocą przetwornik wyposżonego w próbnik ręczny 6

7 ) b) Rys.3.0. Usytuownie wgłębień ustljących położenie próbnik [5]: ) bezpośrednio n powierzchni elementu mszyny, b) n podstwce przymocownej do elementu mszyny Mocownie przetworników przyspieszeni drgń. kcelerometry są zzwyczj dużo mniejsze od przetworników prędkości drgń. Chrkteryzują się one wysoką częstotliwością rezonnsową i szerokim psmem przenoszeni (ptrz rys.3.). Typowym dl większości stosownych kcelerometrów jest użytkowy zkres częstotliwościowy od 0 do 0000 Hz. Dzięki młej msie mogą być instlowne n niewielkich elementch mszyn, pmiętć jednk nleży o przestrzegniu zsdy by ms przetwornik nie był większ od /0 msy drgjącego elementu. Njczęściej stosownymi są nstępujące techniki mocowni przetworników przyspieszeni drgń : - połączenie śrubowe, - z pomocą wosku, - z pomocą kleju, - z pomocą uchwytu mgnetycznego, - z wykorzystniem próbnik ręcznego. Podstwowym prmetrem decydującym Db o zstosowniu dnego połą- czeni jest jego użytkowy zkres przenoszonych częstotliwości. Zkres użytkowy jest określony przez mksymlną częstotliwość grniczną f gr, (ptrz rys.3.), przy której znieksztłcenie poziomu mierzonych drgń osiąg dopuszczlną wrtość. Njczęściej jko dopuszczlne przyjmuje się odchylenie od rzeczywistego poziomu drgń wynoszące 0 % lub 3 db [6]. db Rys.3.. Porównnie psm przenoszeni i czułości kcelerometrów [4]. 0 0 ) polczenie srubowe ) klej lub wosk 3) uchwyt mgnetyczny 4) probnik reczny zkres użytkowy 0 % f gr Hz Rys.3.. Porównnie chrkterystyk częstotliwościowych dl różnych sposobów mocowni kcelerometru. 7

8 Z przedstwionego n rys.3. porównni chrkterystyk częstotliwościowych wymienionych sposobów mocowni kcelerometrów wynik, że ze względu n szeroki zkres przenoszonych częstotliwości technicznie njlepszym jest połączenie śrubowe (krzyw ). Zletą tego typu połączeni, pokznego n rys.3.3, jest zdolność przenoszeni drgń wysokoczęstotliwościowych i brdzo dobr powtrzlność pomirów. Do wd zlicz się konieczność przygotowywni powierzchni montżowych i gwintownych otworów, orz koszty związne z koniecznością posidni wielu przetworników. Ten sposób mocowni jest stosowny w ukłdch ciągłego ndzoru drgniowego i w przypdku konieczności monitorowni drgń wysokoczęstotliwościowych. Rys.3.3. Mocownie z pomocą połączeni śrubowego. Mocownie kcelerometrów z pomocą wosku pszczelego (ptrz rys.3.4) jest metodą szybką i wygodną, dl której częstotliwość rezonnsow połączeni jest niewiele mniejsz niż w przypdku połączeni śrubowego (ptrz rys.3. krzyw ). Do wd tego sposobu mocowni zlicz się jednk: - konieczność przygotowywni powierzchni montżowych, które muszą być głdkie, odtłuszczone i pozbwione znieczyszczeń stłych, - temperturę grniczną nie wyższą niż 40 o C, - mksymlną wrtość drgń n poziomie 00 m/s. Do przyklejni kcelerometrów wykorzystywne są njczęściej kleje cyjnokrylowe i epoksydowe. Przetworniki mogą być przyklejne bezpośrednio - tk jk z pomocą wosku (rys.3.4.), lub przy wykorzystniu gwintownej podstwki (ptrz rys.3.5.). Chrkterystyk częstotliwościow tych sposobów mocowni jest prktycznie tk sm jk w przypdku połączeni z pomocą wosku (ptrz rys.3. krzyw ). Do zlet zlicz się szybkość montżu (szczególnie przy zstosowniu klejów cyjnokrylowych), orz dobre włsności połączeni w szerokim zkresie częstotliwości. Jko wdy wymieni się konieczność przygotowywni powierzchni montżowych (muszą być one głdkie, odtłuszczone i pozbwione znieczyszczeń stłych), w przypdku bezpośredniego przyklejni przetworników utrudniony demontż i mł powtrzlność pomirów. Szybkim i wygodnym w zstosowniu jest mocownie kcelerometrów z pomocą uchwytu mgnetycznego (rys.3.6.). Częstotliwość rezonnsow tkiego połączeni jest niewiele mniejsz niż połączeni z wykorzystniem wosku czy też kleju (ptrz rys.3. krzyw 3), dodtkowo chrkterystykę tą możn poprwić przez wprowdzenie pomiędzy stykjące się ze sobą powierzchnie (mgnesu i elementu mszyny) cienkiej wrstwy oleju silikonowego. Rys.3.4. Mocownie bezpośrednie z pomocą wosku lub kleju. Rys.3.5. Mocownie z pomocą przyklejonej podstwki. Rys.3.6. Mocownie z pomocą uchwytu mgnetycznego. 8

9 Wdą tej metody jest możliwość mocowni podstwki tylko do elementów o włsnościch mgnetycznych, posidjących równą i głdką powierzchnię. W niektórych pomirch drgń, szczególnie młych elementów mszyn, ogrniczeniem może być tkże ms uchwytu, któr jest porównywln niejednokrotnie i większ od msy smego przetwornik. W zkresie częstotliwości do około 500 Hz pomir przyspieszeni drgń może być wykonywny poprwnie z pomocą kcelerometru przymocownego do próbnik ręcznego (rys.3.7.). Częstotliwość rezonnsow połączeni próbnik element mszyny zleży przede wszystkim od zchowni odpowiedniej siły docisku i włściwego usytuowni ostrz próbnik. Podstwową zletą tego rozwiązni możliwość wykonywni łtwych i szybkich pomirów orz niskie koszty. Do wd njczęściej zlicz się: Rys.3.7. kcelerometr przymocowny do próbnik ręcznego. - ogrniczony zkres częstotliwościowy, - możliwość popełnini błędów pomirowych, - mł powtrzlność pomirów, - niebezpieczeństwo związne z koniecznością przebywni osoby dokonującej pomir w okolicy wirujących czy drgjących elementów mszyn Litertur ) Polsk Norm PN-ISO 086-: Drgni mechniczne. Ocen drgń mszyny n podstwie pomirów n częścich niewirujących, PKN, Wrszw 998, ) Polsk Norm PN-ISO 799-: Drgni mechniczne z wyłączeniem mszyn tłokowych. Pomiry n włch wirujących i kryteri oceny, PKN, Wrszw 999, 3) Mitchell J.S.: Introduction to Mchinery nlysis nd Monitoring, Pennwell Books, Tuls, Oklhom 993, 4) Brüel & Kjær: Vibrton Trnsducers nd Signl Conditioning CD version, Brüel & Kjær mgzine, No, 000, 5) SCHENCK: Mchine Dignosis, CRL SCHENCK G, Drmstdt Germny, 993, 6) Serridge M., Torben R.: Piezoelectric ccelerometers nd Vibrtion Premplifiers, Theory nd ppiccion Hndbook, Brüel & Kjær, ) Elsner W., Piątkowski J. :Instrukcj obsługi ukłdu Rotor-Kit orz systemu DRE, oprcownie wewn. Instytut Mszyn Cieplnych. PCz

10 CZĘŚĆ 3. MONTŻ PRZETWORNIKÓW DRGŃ BEZWZGLĘDNYCH 3... Cel. Celem tej części ćwiczeń jest zpoznnie studentów z trzem njczęściej stosownymi technikmi mocowni kcelerometrów. W trkcie zjęć studenci dokonją oceny wpływu sztywności mocowni przetworników n uzyskiwne wyniki pomiru przyspieszeni drgń Opis stnowisk pomirowego. W skłd stnowisk pomirowego, przedstwionego n rys.3.8, wchodzą: - model mszyny wirnikowej ROTR-KIT, - dw kcelerometry typu Delt Sher, - nliztor sygnłów HP 3565, - uchwyt mgnetyczny do kcelerometru, - próbnik ręczny do kcelerometru. Rys.3.8. Schemt stnowisk pomirowego. Do rmy modelu, w punkcie (), przykręcony jest przetwornik (I), ntomist obok jest przykręcon stlow podstwk (). W trkcie ćwiczeń kcelerometr (II) jest njpierw mocowny do podstwki () z pomocą uchwytu mgnetycznego, nstępnie dociskny do podstwki () z pomocą próbnik ręcznego. Przetworniki (I) i (II) są podłączone do nliztor sygnłów (odpowiednio do knłów i ) poprzez złącz npięciowe prcujące w stndrdzie ICP. 30

11 3..3. Przebieg ćwiczeni. Po uruchomieniu modelu mszyny wirnikowej i ustleniu prędkości 3600 obr/min nleży przeprowdzić pomiry drgń z pomocą kcelerometrów mocownych trzem metodmi: ) z pomocą połączeni śrubowego, B) z pomocą uchwytu mgnetycznego, C) z pomocą próbnik ręcznego, przy czym w przypdku próbnik pomiry nleży wykonć w dwóch serich: C ) gdy jest on lekko dociskny do podstwki () ptrz rys.3.8 C ) gdy wyrźnie zwiększono siłę docisku. W szczególności dl kżdego sposobu mocowni przetworników drgń nleży: ) zrejestrowć i wydrukowć przebiegi czsowe sygnłów drgniowych, ) zrejestrowć i wydrukowć widm mplitudowe w zkresie częstotliwościowym Hz orz Hz, 3) dokonć pomiru wrtości skutecznej przyspieszeni drgń ( rms ) w pśmie częstotliwościowym Hz orz Hz, zmierzone wrtości rms wpisć do tbeli pomirowej (tb.), 4) dokonć pomiru wrtości skutecznej przyspieszeni drgń skłdowej X - wyniki wpisć do tbeli pomirowej, N podstwie uzysknych wyników nleży: ) Dokonć nlizy porównwczej przebiegów czsowych zrejestrownych sygnłów drgń. ) Dokonć nlizy porównwczej zrejestrownych widm sygnłów. 3) Omówić w jki sposób zmin siły docisku próbnik wpływł n widmo rejestrownych drgń. 4) Obliczyć względne błędy pomirów δ (wg zleżności przedstwionych w tbeli ). dokonywnych poszczególnymi metodmi w bdnych psmch częstotliwości i omówić przyczyny występujących różnic pomirów. 3

12 Technik Mocowni B Tb.. Zestwienie wyników pomirów Nr pomiru 3 3 Zkres częstotliwościowy Hz Hz X δ δ δ mm/s mm/s % mm/s mm/s % mm/s mm/s % B B B δ B = 00 δ B = 00 δ B = 00 δ = % δ = % δ = % B B B UWGI C C C = C δ C 00 = C δ 00 C δ = 00 C δ = % δ = % = % C C δ C C = C δ C 00 = C δ 00 C δ = 00 C δ = % δ = % = % C C δ C 3

13 CZĘŚĆ 3.B MONTŻ PRZETWORNIKÓW DRGŃ WZGLĘDNYCH 3.B.. Cel. Celem ćwiczeni jest zpoznnie studentów z zsdmi pomiru drgń względnych włu relizownych z pomocą bezdotykowych przetworników wiroprądowych. W trkcie zjęć studenci dokonją oceny wpływu loklizcji płszczyzn pomirowych n uzyskiwne wrtości mplitudy i fzy przemieszczeni drgń. Przeprowdzone zostnie porównnie wyników pomiru drgń uzysknych w miejscch występowni mksymlnej strzłki ugięci orz w okolicy punktów węzłowych. 3.B. Opis stnowisk pomirowego. Ćwiczenie jest relizowne przy wykorzystniu modelu mszyny wirnikowej orz prtury kontrolno pomirowej DRE. W skłd stnowisk pomirowego przedstwionego n rys.3.9 wchodzą: ) model mszyny wirnikowej (Rotor-Kit), ) trcze wirnik (wirujące msy), 3) przetworniki wiroprądowe (X-Y) do pomiru drgń względnych włu, 4) przetwornik wiroprądowy ukłdu zncznik fzy, 5) przetwornik wiroprądowy ukłdu regulcji prędkości obrotowej silnik, 6) ukłd zsilni i regulcji prędkości obrotowej silnik modelu mszyny wirnikowej, 7) PROXIMITOR ukłd zsilni przetworników wiroprądowych i kondycjonowni sygnłów pomirowych, 8) DIU 08P ukłd kwizycji i przetwrzni sygnłów pomirowych, 9) komputer wrz z oprogrmowniem DRE, 0) drukrk. Rys.3.9. Schemt stnowisk pomirowego. 33

14 3.B.3. Przebieg ćwiczeni. W trkcie ćwiczeni nleży dokonć pomiru drgń względnych włu dl dwóch konfigurcji ukłdu Rotor-Kit, które przedstwiono schemtycznie n rys.3.0 i rys.3.. W konfigurcji I trcze wirnik nleży przymocowć do włu w środku pomiędzy łożyskmi (ptrz rys.3.0.) i wkręcić do kżdej z nich ciężrek o msie g, przy czym kąt jki tworzą proste przechodzące przez oś obrotu włu i osie ciężrków m być równy 0. Płszczyzny pomirowe nleży loklizowć możliwie njbliżej wsporników łożysk (loklizcj ), orz trcz wirnik (loklizcj B), jk pokzno n rys.3.0.b. W konfigurcji II do trcz wirnik przymocownych zgodnie ze schemtem przedstwionym n rys.3.. nleży wkręcić po jednym ciężrku o msie g, przy czym kąt jki tworzą proste przechodzące przez oś obrotu włu i osie ciężrków m wynosić 80. Płszczyzny pomirowe nleży usytuowć zgodnie ze schemtem przedstwionym n rys.3..b (loklizcj orz B). ) b) Rys Konfigurcj I ukłdu Rotor-Kit. c) Schemt rozmieszczeni łożysk i ms wirujących. d) Usytuownie płszczyzn pomirowych (I-, I-B). ) b) Rys.3.. Konfigurcj I ukłdu Rotor-Kit. ) Schemt rozmieszczeni łożysk i ms wirujących. b) Usytuownie płszczyzn pomirowych (II-, II-B). 34

15 Dl obydwu konfigurcji ukłdu Rotor-Kit pomiry drgń względnych włu nleży przeprowdzić przy prędkościch obrotowych w zkresie od 600 do 3600 obr/min. Korzystjąc z systemu DRE, nleży z wykresów biegunowych (Polr) odczytć wrtości mplitudy (D pp ) i fzy (ϕ) pierwszej hrmonicznej przemieszczeni drgń dl prędkości minimlnej, mksymlnej i prędkości, przy której wystąpią mksymlne mplitudy drgń. Wyniki te nleży umieścić w tbelch pomirowych (Tb. orz Tb.3.). Informcje dotyczące dokonywni pomirów drgń z pomocą systemu DRE zwrte są w Instrukcji obsługi systemu [7]. N podstwie uzysknych wyników nleży: - przedstwić w postci wykresów słupkowych mplitudy drgń zmierzone w tkcie ćwiczeni, - obliczyć (wg zleżności ) względne procentowe zminy mplitud mierzonych drgń wynikjące ze zminy usytuowni płszczyzn pomirowych (osobno dl pomirów relizownych w kierunku pionowym i poziomym ), Dpp D mx ppmin δ D = 00% ) D pp mx - omówić w jki wpływ n mierzone wrtości mplitudy i fzy drgń mił zmin loklizcji płszczyzn pomirowych. 35

16 Prędkość obrotow wirnik 600 obr/min... obr/min 3600 obr/min Prędkość obrotow wirnik 600 obr/min... obr/min 3600 obr/min Tb.3. Konfigurcj I - zestwienie wyników pomirów. Loklizcj płszczyzny pomirowej (kierunek pomiru) I- I-B I- I-B I- I-B mplitud pierwszej hrmonicznej (pion) (poziom) (pion) (poziom) (pion) Fz pierwszej hrmonicznej (poziom) (pion) (poziom) D pp [µm] D pp [µm] D pp [µm] D pp [µm] ϕ [ ] ϕ [ ] ϕ [ ] ϕ [ ] Tb.3. Konfigurcj II - zestwienie wyników pomirów. mplitud pierwszej hrmonicznej Loklizcj płszczyzny pomirowej (pion) (poziom) (pion) (kierunek pomiru) II- II-B II- II-B II- II-B (poziom) (pion) Fz pierwszej hrmonicznej (poziom) (pion) (poziom) D pp [µm] D pp [µm] D pp [µm] D pp [µm] ϕ [ ] ϕ [ ] ϕ [ ] ϕ [ ] UWGI UWGI 36

17 KONFIGURCJ II LOKLIZCJ LOKLIZCJ B 37 KIERUNEK PIONOWY KIERUNEK POZIOMY

18 KONFIGURCJ I LOKLIZCJ LOKLIZCJ B 38 KIERUNEK PIONOWY KIERUNEK POZIOMY

19

20 40