Приложение D (справочное). Векторный анализ изменений вибрации

Приложение D
(справочное)

Векторный анализ изменений вибрации

D.1 Общие положения

Критерии оценки вибрационного состояния машины основываются на измеренном уровне установившейся вибрации и любых изменениях этого уровня. Однако в некоторых случаях изменения вибрации могут быть зафиксированы только с помощью анализа отдельных частотных составляющих. Такие изменения не рассматриваются в отношении частотных составляющих, несинхронных с вращением вала.

Полученный в результате измерений в установившемся режиме работы машины сигнал широкополосной вибрации имеет сложный характер и включает в себя разные частотные составляющие. Каждая из этих составляющих определяется ее частотой, амплитудой и фазой относительно некоторого известного начала отсчета. Стандартные средства измерений, применяемые для контроля вибрационного состояния, измеряют общий уровень сигнала и не разделяют его на отдельные частотные составляющие. Применение средств с большими функциональными возможностями позволяет определить амплитуду и фазу каждой частотной составляющей, чтобы по их изменениям судить о возможных причинах аномального поведения машины.

Значительные изменения отдельных частотных составляющих не всегда в той же степени отражаются на общей вибрации в широкой полосе частот, поэтому критерий общей вибрации может быть дополнен измерениями фазовых соотношений.

D.2 Важность оценки изменения вектора

На рисунке D.1, представляющем собой график в полярных координатах, показано изменение вектора одной из частотных составляющих сигнала вибрации сложной формы. Вектор соответствует исходному установившемуся вибрационному состоянию машины, характеризуемому среднеквадратичным значением скорости 3 мм/с и фазовым углом 40°. Вектор A ₂ соответствует установившемуся вибрационному состоянию после некоторых изменений состояния машины и определяется среднеквадратичным значением скорости 2,5 мм/с при фазовом угле 180°. Из рисунка D.1 видно, что хотя среднеквадратичное значение скорости уменьшилось на 0,5 мм/с, истинное изменение вибрации характеризуется вектором A ₂-A ₁, модуль которого равен 5,2 мм/с, что в 10 раз больше того значения, которое получается при сравнении абсолютных значений данной составляющей вибрации.

D.3 Контроль изменений вектора вибрации

Приведенный пример ярко иллюстрирует возможности контроля изменений вектора вибрации. Однако следует иметь в виду, что общий вибрационный сигнал состоит из ряда частотных составляющих, и для каждой из них можно фиксировать свое изменение вектора. Кроме того, недопустимое изменение вектора для одной из составляющих может быть вполне приемлемо для другой. Поэтому в настоящем стандарте критерий изменения вектора отдельных частотных составляющих не установлен.

A ₁ - вектор исходного состояния с модулем  = 3 мм/с и фазой  = 40°; A ₂ - вектор изменившегося состояния с модулем  = 2,5 мм/с и фазой  = 180°; A ₂-A ₁ - вектор изменения состояния с модулем  = 5,2 мм/с (при изменении модуля вектора  = - 0,5 мм/с)

Рисунок D.1 - Сравнение изменения вектора и изменения модуля вектора для одной частотной составляющей