Приложение B (обязательное). Границы зон вибрационного состояния для вибрации вращающихся валов машинных агрегатов в заданных режимах работы

Приложение B
(обязательное)

Границы зон вибрационного состояния для вибрации вращающихся валов машинных агрегатов в заданных режимах работы

B.1 Общие положения

Границы зон вибрационного состояния построены на основе опыта их применения на разных производствах, который показывает, что допустимая относительная вибрация вала снижается с ростом его частоты вращения. Кроме того, при оценке вибрационного состояния следует учитывать возможность контакта вращающегося вала со стационарными частями машины. Для машин с подшипниками скольжения следует также принимать во внимание минимально допустимый зазор в подшипнике (см. приложение C).

B.2 Вибрация на номинальной частоте вращения в установившемся режиме работы

B.2.1 Общие положения

Критерий I связан:

a) с предельными перемещениями вала из условия допустимых динамических нагрузок на подшипники;

b) допустимыми значениями радиального зазора в подшипнике;

c) допустимой вибрацией, передаваемой на опоры и фундамент.

Максимальное перемещение вала в каждом подшипнике сопоставляют с границами четырех зон (см. рисунок B.1), определенными на основе опыта применения машин.

B.2.2 Границы зон

Опыт измерений вибрации вала для широкого класса машин позволяет установить границы зон вибрационного состояния, выражаемые через размах перемещения S _(p-p), мкм, обратно пропорциональными квадратному корню из частоты вращения ротора n, мин ^-1, (см. рисунок B.1).

Границу между зонами A и B рассчитывают по формуле

.

(B.1)

Границу между зонами B и C рассчитывают по формуле

.

(B.2)

Границу между зонами C и D рассчитывают по формуле

.

(B.3)

Примечание 1 - Определение S _(p-p) - по ИСО 20816-1.

Примечание 2 - В ряде случаев, например для машин с частотой вращения вала менее 600 или более 10 000 мин ^-1, формулы (B.1)-(B.3) могут давать значения границ зон, превышающие конструктивный зазор в подшипнике, и их следует скорректировать соответствующим образом. По этой причине графики на рисунке (B.1) построены, начиная с частоты 1000 мин ^-1 (см. приложение C). Предполагается, что для машин с частотами вращения ниже 600 мин ^-1 в качестве минимального значения n следует брать 600 мин ^-1.

n - максимальная рабочая частота вращения вала в единицах 1000 мин ^-1; S _(p-p) - размах перемещения вала, мкм;

a - зона A; b - зона B; c - зона C; d - зона D

Рисунок B.1 - Рекомендуемые границы зон для относительной вибрации вала

Границы зон вибрационного состояния не следует использовать в качестве критериев приемки, которые должны быть предметом соглашения между поставщиком и заказчиком машины. Однако руководствуясь численными значениями границ можно как предотвратить применение машины в заведомо плохом состоянии, так и избежать предъявления чрезмерно завышенных требований к ее вибрации. В ряде случаев особенности конструкции конкретных машин могут потребовать применения других границ зон состояния - более высоких или более низких (например, в случае самоустанавливающегося сегментного подшипника), а для машин с эллиптическими подшипниками разные границы зон могут быть применены для разных направлений измерений (в сторону максимального и минимального зазора). Допустимая вибрация может быть связана с диаметром подшипника, поскольку, как правило, у подшипников большего диаметра зазор также имеет большие размеры. Соответственно, для разных подшипников одного валопровода допускается устанавливать разные значения границ зон. В таких случаях изготовителю, как правило, необходимо объяснить причину изменения граничных значений и, в частности, подтвердить, что допускаемая в соответствии с этими изменениями повышенная вибрация не приведет к ухудшению надежности машины.

Если измерения проводят не в непосредственной близости от подшипника, а также при работе машины в переходных режимах, таких как разгон и выбег (включая прохождение критических скоростей вращения), допустимая вибрация может быть выше.

Для вертикальных машин с подшипниками скольжения при определении предельных значений вибрации следует учитывать возможные перемещения вала в пределах зазора без стабилизирующей силы связанной с весом ротора.