Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Лабораторна робота №5 Діагностування стану І оцінка ступені пошкодження електроприводу шляхом контролю вібрації

Скачати 111.65 Kb.

Лабораторна робота №5 Діагностування стану І оцінка ступені пошкодження електроприводу шляхом контролю вібрації




Скачати 111.65 Kb.
Дата конвертації13.06.2017
Розмір111.65 Kb.
ТипЛабораторна робота

Лабораторна робота № 5

Діагностування стану і оцінка ступені пошкодження електроприводу шляхом контролю вібрації

Мета роботи: Вивчити методи та засоби вимірювання рівня вібрації електроприводів, а також отримати навики роботи з електровимірювальними приладами.


  1. Засоби виконання лабораторної роботи

Індикатор вібродіагностичний «Контест – 073К».


  1. Короткі теоретичні відомості

Діагностування стану машин і оцінка ступеня небезпеки пошкодження на основі даних контролю вібрації — один з найбільш ефективних методів підвищення надійності устаткування.

    Вібраційне діагностування об'єктів проводиться в три етапи: первинний опис вібраційного стану об'єкту, виділення ознак і ухвалення рішення.

    Вибір діагностичних параметрів вібрації залежить від типів досліджуваних механізмів, амплітудного і частотного діапазонів вимірюваних на них коливань.

    У низькочастотному діапазоні частіше вимірюють параметри вібропереміщення, в середньочастотному — віброшвидкості, а у високочастотному — віброприскорення. Проте таке ділення є умовним і часто виникає необхідність вимірювати вібропереміщення у високочастотному діапазоні, а віброприскорення — в низькочастотному.

    Вібропереміщення представляє інтерес в тих випадках, коли необхідно знати відносний зсув об'єкту або деформацію. Якщо досліджують ефективність вібраційних . машин, а також дія вібрацій на організм людини, то вивчають швидкість вібрації, оскільки саме вона визначає імпульс сили і кінетичну енергію. При оцінці вібронадійності об'єктів основним вимірюваним параметром є віброприскорення.





  1. Опис лабораторного стенду

Лабораторний стенд складається з двох електроприводів: високої () і низької частоти ()обертання. Низкочистотний привод має можливіст ь регулювання частоти обертання в діапазоні .

Імпульс сили - векторна фізична величина, яка дорівнює добутку сили на час її дії.

Кінети́чна ене́ргія - частина енергії фізичної системи, яку вона має завдяки руху.

Людське тіло - фізична структура людини, людський організм. Тіло людини утворено клітинами різних типів, характерним чином організується в тканини, які формують органи, заповнюють простір між ними або покривають зовні.

Частота́ (англ. frequency) - фізична величина, що дорівнює кількості однакових подій за одиницю часу. Вона є характеристикою будь-яких процесів, які регулярно повторюються (кількість подій за одиницю часу) або величиною, що виражає: кількість рухів, коливань, повторень за одиницю часу тощо.

Приводи мають доступ для вимірюваня рівня вібрації опорних підшипників роторів двигунів.

Приводи розташовані на столі.



  1. Зміст лабораторної роботи

1. Вивчити конструкцію електроприводів і віброіндикатора.

2. Вивчити принцип дії електроприводів і віброіндикатора.

3. Виміряти рівень вібрації підшипникових опор приводів.

4. Зробити висновки, що до технічного стану приводів.


  1. Порядок проведення роботи

1.Підготовити до роботи і перевірній справність індикатора.

2. Виміряти рівень вібрації підшипникових опор приводів.

3. Зробити висновки, що до технічного стану приводів.6. Методичні вказівки до роботи


  1. Технічний опис роботи індикатора

Індикатор вібродіагностичний «Контест – 073К» призначений для діагностики технічного стану працюючих підшипників кочення. Інформація про дефекти і ступінь зносу підшипників дозволить спланувати терміни і зміст практичних операцій і ремонтів, а отже значно підвищувати надійність машин і механізмів.

Технічні дані.

. Робочі умови експлуатації :

а) навколишня температура До (С) 263-313 ( -10 40);

Умо́ви експлуата́ції - сукупність факторів, що діють на виріб при його експлуатації і впливають на функціювання й працездатність цього виробу.

б) відносна вологість ( при температурі 293К(20 З) – 80%.

Відно́сна воло́гість (англ. relative humidity; нім. relative Feuchtigkeit) - відношення кількості води, що знаходиться в речовині за даних умов, до максимально можливої кількості води за тих же умов.

. Основні технічні хактеристики:

- динамічний діапазон, дБ 0-60


- додаткова регулювання чутливості

для обліку внутрішнього діаметру і числа -10 40

оборотів підшипника, дБ
- похибка, дБ не більш /- 3
- індикація світлова
- акустичний контроль головні телефони

- напруга живлення постійного струму, В 9

- середній споживаний струм, мА 15

- тривалість безперервної роботи, г 1,5

Індикатор забезпечує свої технічні характеристики після включення протяггом не менше 7,0 годин при живленні акумуляторної батареї типу 7Д 0,115
- напрацювання на відмову, Т0, г не менше 1000
- термін служби, років 5
- габарити , мм

електронного блоку 175х80х37

щуп-знда, діам 25х240

футляра 300х240х82


- маса, кг 0,6

електронного блоку і щуп-знду 0,6

комплекту вимірника у футлярі 1,1

Склад виробу.

Електри́чний акумуля́тор (від лат. accumulare - «нагромаджувати»), а також, у випадку послідовного чи паралельного включення групи електричних акумуляторів, як електричних елементів живлення - електрична батарея, - акумуляторна батарея (послідовно з'єднані акумуляторні електрохімічні комірки) - хімічне джерело електричного струму багаторазової дії, основна специфіка якого полягає в зворотності внутрішніх хімічних процесів, що забезпечує його багаторазове циклічне використання (через заряд-розряд) для накопичення електричної енергії та автономного електроживлення різноманітних електротехнічних пристроїв та систем. Електричний акумулятор належить до категорії вторинних хімічних джерел струму.

У комплект вироби входять:

- електронний блок – перетворює сигнал в світлову індикацію;

- щуп зонд – приймає коливання від підшипникового вузла і перетворює і передає на електронний блок;

- головні телефони – дозволяють прослуховувати різні вузли машин і механізмів;

- зарядний пристрій призначений для зарядки акумулятора електронного блоку.
Пристрій і робота

Із-за відхилення від ідеальної форми і розмірів деталей, підшипники вже при постачанні працюють з механічними ударами, інтенсивність яких значно зростає при пошкодженнях. У точці удару тіла кочення об кільце підшипника виникають ударні хвилі стиснення, які розповсюджуються із швидкістю звуку в матеріалі кільця на всіх напрямках.

Зарядний пристрій - пристрій для заряду електричних акумуляторів енергією зовнішнього джерела, зазвичай - від мережі змінного струму напругою 100–240 Вольт. Включає в себе перетворювач напруги (трансформатор, імпульсний блок живлення), випрямляч, стабілізатор напруги, пристрій контролю сили струму або процесу заряду, амперметр або світлодіодні індикатори.

Уда́рна хви́ля - це область різкого стискання середовища, яка у вигляді сферичної хвилі розповсюджується в усі боки від місця вибуху зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку. Хвиля утворюється за рахунок величезної енергії, яка виділяється у зоні реакції, де температура винятково висока, а тиск досягає мільярдів атмосфер.

Шви́дкість зву́ку - швидкість розповсюдження акустичних (пружних) хвиль у середовищі. Поширення хвиль пов'язане з коливальним рухом частинок середовища. При цьому напрям поширення хвильових збурень та напрям руху частинок середовища можуть не збігатися.

При вимірюваннях необхідно не враховувати коливання низької частоти, що породжуються пружною деформацією матеріалу (відчуття вібрації або чутний шум), які охоплюють нелінійну область частот від 10 до 2000 Гц, а використовувати виключно високочастотні ударні імпульси в області частот, що перевищують 20 кГц .

При цьому досягаються наступні переваги:

- на результат вимірювань не впливають вібрації машин;

- система має високу динамічну чутливість, тому що ударні імпульси підшипника навіть з малими дефектами поверхні в 1000 разів вище, ніж у не дефектного підшипника;

- висока вибірковість : гострота розділення сигналів від двох сусідніх підшипників;

- на результат вимірювань не впливають шум і вібрації сусідніх машин;

Дослідження показали, що величина ударних імпульсів залежить від:

- від швидкості удару;

- окружній швидкості підшипників.

На підставі цих досліджень визначені початкові рівні імпульсів для нових, добре змащених і оптимальним чином змонтованих підшипників. Початкові рівні ударних імпульсів визначені залежно від числа оборотів [об/хв], і внутрішнього діаметру підшипника [мм] (рис. 1).

Діаграма залежності початкового рівня сигналізації дВ від числа оборотів і внутрішнього діаметру підшипників(рис. 1).

Рис. 1.


Структурна схема.

Структурна схема представлена (рис. 2).

Структурна схема вимірника «073К»

Рис. 2.
Сигнал з щуп-зонда потрапляє на регулятори початкового 1 і нормалізованого 2 рівнів. З виходу регулятора нормалізованого рівня 2 сигнал поступає на телефонний підсилювач 6, який дозволяє використовувати прилад як стетоскоп, і на фільтр 3. З виходу фільтру сигнал поступає на детектор ударних імпульсів 4 схему індикації 5 . Як індикатор використаний світлодіод. Схема контролю напруги живлення 7, включає індикаторний світлодіод при зниженні напруги батареї нижче за допустимий рівень.

КОНСТРУКЦІЯ.

Конструктивно вимірник виконаний у вигляді невеликого приладу в пластмасовому корпусі з батарейним або акумуляторним живленням, до якого підключений гнучким кабелем щуп-зонд з датчиком прискорення і головні телефони.

Електричні елементи розміщені на односторонній друкарській платі.

Друкарська плата з'єднується з джерелом живлення через рознімач.

Джерело живлення - елемент електричного кола, в якому зосереджена електрорушійна сила.

Розташування органів управління і гнізд підключення приладів показане на рис. 3.

1 – маховик з шкалою початкового рівня «ІУ» в dB;

2 – маховик з шкалою нормалізованого рівня ударних імпульсів «Н» в dB;

3 – світлодіод;

4 – діаграма залежності початкового рівня сигналізації дВ від числа оборотів підшипника і діаграма валу;

На бічній панелі розташовані:

5 – гніздо «Вхід» для підключення щуп-зонда і зарядного пристрою ;

6 – гніздо «ТЛФ» для підключення головних телефонів;

7 – кнопка включення живлення.

Для зручності прочитуються цифри шкал початкового і нормалізованого рівнів написані на порядок менший (т е. значення «3» відповідає «30» dB). На задній панелі є шильдик із заводським номером приладу і пломба.




ІНСТРУКЦІЯ ПО ЕКСПЛУАТАЦІЇ.

Ведення.


Справжня інструкція (ІЕ) призначена для вивчення правив і прийомів експлуатації вібродіагностичного індикатора «Контест – 073К». У ІЕ описана підготовка приладу до роботи, виробництво вимірювань, обробка результатів технічне обслуговування приладу.

Техні́чне обслуго́вування озброєння та військової техніки - полягає у перевірці його укомплектованості і справності (працездатності), чистці і митті, налагодженні і регулюванні, змащуванні і заправленні (дозаправленні) експлуатаційними матеріалами, усуванні несправностей і недоліків, заміні деталей з обмеженими термінами служби і зберігання, перевірці засобів вимірювання, технічному огляді вантажопідйомних машин і посудин, які працюють під тиском.

У додатку даний приклад виміру і обробки результатів вимірювань.

Підготовка прибору до виробництва вимірювань.

Прилад виконаний на напівпровідниках, готовий до роботи без прогрівання, тому з метою збільшення терміну служби джерела живлення включати його потрібне безпосередньо перед вимірами. При використанні приладу в теплому приміщенні після зберігання індикатора в холодному приміщенні або транспортування в зимових умовах, його можна включати не раніше, чим через 3 години того, що перебувало в приміщенні вимірювань.

Живлення приладу здійснюється від акумуляторної батареї (АБ). Зниження напруги на клемах джерела живлення менше 7,5 В супроводжується безперервним свіченням фотодіоду. При падінні напруги на клемах джерела менше 7,5 В необхідна зарядка.

Зарядка АВ проводиться від мережі (220 В 50 Гц) шляхом підключення штекера ЗУ в гніздо індикатора «Вхід». Час і порядок зарядки АВ вказаний в паспорті ЗУ.

Для того, щоб уникнути погрішності, зумовленою демпфуванням і віддзеркаленням хвиль, необхідно враховувати наступне:

- місце вимірювання повинне бути очищене від фарби і грязі (бажано зенкувати);

- стовп металу між датчиком і підшипником повинен бути якомога більш прямим;

- датчик встановлювати якомога ближче до підшипника.

Виробництво вимірювань.

Для вимірювання ударних імпульсів необхідно:

- по діаграмі нанесеною на лицьову панель індикатора слід вибрати значення початкового рівня (dBиу) залежно від оборотів і внутрішнього діаметру підшипника (див. рис.1) приклад вибору dBиу початкового рівня даний в додатку 1 до справжньої інструкції;

- індикатор покласти на долоню лівої руки, щоб великий палець стосувався маховичків регуляторів Bиу і dBн ( п. 1.2 рис.3);

- уперти щуп-зонд в нерухому частину механізму в нерухому частину механізму в площині установки підшипника і перпендикулярно до його осі з невеликим натиском;

- регулятор dBн обертати за годинниковою стрілкою до встановлення окремих спалахів індикаторного світлодіода при цьому число спалахів визначається числом ударних імпульсів, а їх рівень dB прочитується за шкалою на маховику регулятора.

Великий палець (палюх, пучак, бецман, лат. pollex) - перший, тобто внутрішній палець кисті. Термін зазвичай використовується для приматів, у тому числі людини, та деяких інших тварин, у яких цей палець протистоїть решті фаланги, для решти тварин використовується термін полекс (лат. pollex)

Годинник (арх.: дзиґа́р, дзиґарі́) - пристрій для вимірювання часу.

Якщо в приводах підшипники розташовані близько один біля іншого і в одному корпусі, то не дивлячись на високу вибірковість вимірника, може відбуватися змішування сигналів. Їх розділяють міняючи місце вимірювання, тобто змінюючи шлях сигналу від підшипника до датчика щуп-зонда.

Після виробництва вимірювань головні телефони і щуп-зонди відключають від електронного блоку і всі разом укладають в оригінальний футляр, вхідного в комплект індикатора.

ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ

Стан підшипника визначається рівнем імпульсів: 0.20 dB – підшипники в гарному стані; оптимальні умови роботи;

20. 35 dB – стан підшипників погіршав, через коротких інтервал часу повторять вимірювання, щоб оцінити характер наступаючих вимірювань;

35.60 dB – виникли видимі пошкодження, умови роботи різко погіршали, необхідно зважає на можливість швидкого зниження довговічності або виходу підшипника з ладу.

При певному досвіді по вібраційних і акустичним характеристикам оператор зможе класифікувати деякі дефекти підшипників, використовуючи наступний матеріал.

Підшипник при роботові функціонує як генератора випадкових імпульсів. Це означає що збуджує імпульси різного рівня (інтенсивності) через нерегулярні проміжки часу. При цьому встановити дві нормовані величини:

- максимальне значення dBм;

- межове значення dBп;

Максимальне значення dBм відповідає окремим імпульсам, які характеризують явно виражені дефекти і відображається безперервним горінням світлодіоду.

Межове значення dBп відповідає великому числу слабких імпульсів, які характеризують стан мастила і відображається безперервним горінням світлодіода.

На рис.5 нанесені результати вимірювань ударних імпульсів виконані через певні проміжки часу у добре змащеного і правильно змонтованого підшипника.



Рис. 5.


Якщо таким же чином зміряти імпульси підшипника з явними пошкодженнями, то ці пошкодження виявляються по пікових значеннях dBм і межовим значенням dBп, яке зростає трохи, при забрудненні мастила і росте із-за контактів метал-метал, які виникають при недоліку мастила.

Подібні явища (зростання межового значення) може спостерігається при перекосах з’єднувальної муфти.

При вимірюваннях підшипників приводів на результати впливають механічні удари, що виникають при обкатці зубчатих коліс, які можуть передаватися підшипникам. Проте, у великому числі випадків шум зубів настільки низький, що рівень ударних імпульсів в підшипниках опиняється вищим за рівень ударів від зубів.

При механічних ударах, дефектів зубчастих коліс, що виникають в результаті, виникають різко збільшені пікові значення, що виявляються одночасно у двох підшипників (по обидві сторони зубчатого колеса). При частоті обертання 150 об/хв можна спостерігати повторення пікових значень. При більшій частоті обертання окремі удари невиразні і спостерігається різке зростання рівня dBп.



Найбільший ефект стеження за технічним станом підшипників досягається при фіксації свідчень приладів з побудовою графічної залежності змін ударних імпульсів в часі. При цьому стані можливо прогнозування технічного стану підшипників.

  1. Зміст звіту по роботі




  1. Мета роботи.

  2. Короткі теоретичні відомості по засобам вимірювань і способам проведення вимірювань.




  1. Короткий виклад технічних параметрів випробуваного приводу.

    Пара́метр у техніці або техні́чний пара́метр - характеристика окремої властивості об'єкта або процесу, яка допускає кількісну оцінку.



  2. Результати вимірювань.

  3. Висновки по роботі.


Скачати 111.65 Kb.

  • Засоби виконання лабораторної роботи Індикатор вібродіагностичний «Контест – 073К». Короткі теоретичні відомості
  • Опис лабораторного стенду
  • Зміст лабораторної роботи
  • Порядок проведення роботи
  • Технічний опис роботи індикатора