Приложение В (рекомендуемое). Критерии оценки состояний для относительной вибрации вала динамических насосов с подшипниками скольжения

Приложение В
(рекомендуемое)

Критерии оценки
состояний для относительной вибрации вала динамических насосов с подшипниками скольжения

В.1 Измерения вибрации вала

Измерения вибрации вала могут использоваться для выявления контакта между вращающимися и стационарными частями насоса. Общие рекомендации по проведению измерений вибрации вала приведены в ГОСТ ИСО 7919-1. Такие измерения могут дать существенную дополнительную информацию к измерениям на подшипниковых опорах. При этом необходимо понимать, что не существует простого способа связать вибрацию подшипниковой опоры с вибрацией вала и наоборот. Данные, приведенные в таблице В.1, относятся к вибрации вала горизонтального насоса с гидродинамическими подшипниками с масляной смазкой. Настоящее приложение не распространяется на насосы с вертикальным расположением вала и на подшипники, смазка которых обеспечивается перекачиваемой жидкостью.

Средства измерений вибрации вала должны удовлетворять требованиям ГОСТ ИСО 7919-1 и [7]. Диапазон частот измерений должен удовлетворять требованиям, установленным в 3.2. Измеряемым (контролируемым) параметром является размах перемещения широкополосной вибрации в микрометрах. Биения вала (механические и электрические в совокупности) в плоскости измерений должны быть минимальными. Рекомендуется, чтобы они не превышали большего из двух значений: 12,5% диаметрального зазора подшипника или 6 мкм.

Для измерений вибрации в одной плоскости измерений рекомендуется использовать два датчика, установленных на одной половине подшипниковой опоры, оси которых расположены в этой плоскости (или максимально близко к ней) под углом 90°5° друг относительно друга. Размах перемещения вала относительно корпуса подшипника измеряют внутри подшипника или в максимальной близости от него.

Вместо применяемой обычно пары датчиков можно использовать один датчик, если предварительно установлено, что получаемые с его помощью результаты дают достаточную информацию о вибрации насоса. Однако следует иметь в виду, что направление измерительной оси этого датчика может не позволить получить максимальное значение вибрации в данной плоскости измерений (см. ГОСТ ИСО 7919-1).

Для динамических насосов, как правило, характерна высокая частота вращения, поэтому вибрацию вала обычно измеряют с помощью датчиков бесконтактного типа, применение которых предпочтительно при частотах вращения 3000  и более. При креплении датчиков бесконтактного типа следует обеспечить отсутствие резонансов системы крепления в диапазоне частот вибрации.

В.2 Оценка вибрационного состояния

Оценку вибрационного состояния осуществляют по максимальному из двух значений размаха перемещения, полученных с помощью двух ортогонально направленных друг к другу датчиков. Рекомендации настоящего приложения основаны на обобщении опыта эксплуатации динамических насосов. Соблюдение этих рекомендаций в большинстве случаев обеспечивает удовлетворительную долговременную эксплуатацию насосов. При этом следует помнить, что измерение вибрации только в одном направлении может не обеспечить получение всей необходимой информации о вибрационном состоянии насоса.

Разность результатов измерений абсолютной и относительной вибрацией вала может не быть численно равна вибрации корпуса подшипника ввиду возможного несовпадения их фаз. Поэтому при совместном использовании критериев для вибрации вала и вибрации подшипниковой опоры данные измерения должны быть выполнены независимо друг от друга. Если упомянутые критерии дают разные оценки вибрационного состояния, то в качестве окончательной оценки берут ту из них, которая устанавливает более строгие ограничения на функционирование насоса.

Основной предпосылкой безопасной работы гидродинамического подшипника насоса является отсутствие контакта между вращающимся валом и вкладышем подшипника. Поэтому зазор между вкладышем подшипника и валом должен всегда превышать максимальное перемещение вала в сторону вкладыша (предполагается, что данный зазор меньше любого расстояния между валом и другими частями подшипника, например его уплотнением). Размах перемещения сравнивают с номинальным диаметральным зазором подшипника. Таким образом, предельно допустимое значение контролируемого параметра вибрации зависит от указанного параметра подшипника.

Таблица В.1 - Рекомендуемые максимальные значения относительного перемещения вала в зависимости от номинального диаметрального зазора насосов с гидродинамическими подшипниками

Зона	Характеристика зоны (см. 5.2)		Предельные значения размаха перемещения вала в долях диаметрального зазора(а)
А	Вибрация новых насосов в предпочтительном рабочем диапазоне		0,33
В	Вибрация в допустимом рабочем диапазоне, допускающая неограниченное применение насоса		0,5
С	Вибрация, допускающая применение ограниченное время		0,7
D	Вибрация, связанная с высоким риском повреждений		>0,7
Максимальный уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ (на 25% выше верхней границы зоны В)(b)			0,6
Максимальный уровень ОСТАНОВА (на 25% выше верхней границы зоны С)(b)			0,9
Приемочные испытания на месте эксплуатации		ПРД	0,33
		ДРД	0,5
Приемочные заводские испытания		ПРД	0,33
		ДРД	0,5
(a) Номинальное значение диаметрального зазора гидродинамического подшипника должен указать изготовитель насоса. (b) Рекомендуемые значения. Во избежание ложных сигналов ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ и ОСТАНОВА вибрация должна превышать указанные значения в течение приблизительно 10 с.

Номинальный диаметральный зазор для нового насоса (равно как и допустимый зазор в упорном подшипнике) указывает изготовитель.

Предельные значения контролируемого параметра вибрации вала, приведенные в настоящем приложении, зависят только от диаметрального зазора подшипника. Они не распространяются на осевую вибрацию вала в упорном подшипнике.

Примечание - В [3] предельные значения размаха перемещения вала установлены в зависимости от максимальной рабочей частоты вращения. Однако для насосов возможны ситуации, когда следование рекомендациям [3] приведет к тому, что допустимое значение перемещения превысит реальное значение зазора в подшипнике.

Согласно настоящему приложению контроль вибрации вала осуществляют по возможности ближе к его подшипниковым опорам. При этом возможны ситуации, когда в других поперечных сечениях вала будут наблюдаться колебания значительно большего размаха. Такие ситуации необходимо предусмотреть и принять меры к тому, чтобы вибрация в других точках вала, в которых измерения не проводят, не приводила к контакту вала со стационарными частями насоса, например в местах уплотнения.

Для переходных режимов работы насоса максимально допустимую вибрацию обычно задают совпадающей с верхней границей зоны С.