10.14489/td.2022.04.pp.040-047

2022, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/td.2022.04.pp.040-047

Гордеев Б. А., Охулков С. Н., Ермолаев А. И., Макарсков А. А., Осмехин А. Н.
ВИБРАЦИОННАЯ ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МОЩНОСТЬЮ БОЛЕЕ 40 КВТ
(с. 40-47)

Аннотация. Изложен ход вибрационного диагностирования крупной бумагоделательной машины. Измерения проводили с помощью измерительного прибора «Вибран 2.2» в разных точках машины и цеха. На этапе изучения спектрограмм вибраций было установлено, что над вибрацией существенно превалируют ударные нагрузки, а основная гармоника вибраций характеризуется частотой 7…8 Гц, что соответствует частоте вращения средних валов машины. Теоретическими методами установлена причина возникновения прогрессирующей вибрации, создаваемой вращением массивных валов стана Voith, заключающаяся, с одной стороны, в износе подшипников, сопровождающемся деформацией колец и взаимным смещением их осей вращения, и, с другой стороны, в увеличении радиусов эксцентриситета валов, вызывающем рост динамических нагрузок, действующих на подшипниковые узлы. Авторы статьи, непосредственно занимающиеся вибродиагностикой стана, пришли к выводу, что для снижения уровней его вибрации достаточно заменить подшипники на новые, которые ввиду продолжительной эксплуатации (более 25 лет) и воздействия вибрационных и ударных нагрузок давно отработали свой ресурс.

Ключевые слова: вибродиагностика, вибрация, ударные нагрузки, эксцентриситет вала, электрическая машина, асинхронный двигатель, износ подшипников, бумагоделательная машина.

Gordeev B. A., Okhulkov S. N., Ermolaev A. I., Makarskov A. A., Osmekhin A. N.
VIBRATION DIAGNOSTICS OF ELECTROMECHANICAL COMPLEXES OVER 40 KW
(pp. 40-47)

Abstract. Measurements were carried out at different points of the machine and workshop using the vibrometer “Vibran 2.2”. At the step of studying vibration spectrograms it was found that shock loads significantly prevail over vibration, and the main harmonic of vibration is characterized by a frequency of 7…8 Hz corresponds to the rotation frequency of the middle shafts of the machine. Theoretical methods have established the cause of the progressive vibration generated by the rotation of the massive shafts of the paper-making machine caused, on the one hand, by the bearings wear accompanied by deformation of the rings and mutual displacement of their axes of rotation and, on the other hand, by an increase in the radii of the eccentricity of the shafts, leading to increase in dynamic loads acting on the bearing units. The authors of the article, who are directly involved in the vibration diagnostics of the machine came to the conclusion that in order to reduce its vibration it is enough to replace bearings with new ones which due to prolonged operation (more than 25 years) and the influence of vibration and shock loads have long worked out their service life.

Keywords: vibration diagnostics, vibration, shock loads, shaft eccentricity, electric motor, induction motor, bearing wear, paper-making machine.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Б. А. Гордеев, С. Н. Охулков, А. И. Ермолаев (Институт проблем машиностроения Российской академии наук, Филиал ФГБНУ «ФИЦ ИПФ РАН», Н. Новгород, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. А. Макарсков (ООО «КОПОС – НН», Н. Новгород, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. Н. Осмехин (АО «Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И. И. Африкантова», Н. Новгород, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

B. A. Gordeev, S. N. Okhulkov, A. I. Ermolaev (Mechanical Engineering Research Institute of RAS, N. Novgorod, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. A. Makarskov (KOPOS-NN Ltd., N. Novgorod, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. N. Osmekhin (JSC “Afrikantov OKB Mechanical Engineering”, N. Novgorod, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ ИСО 10816-1–97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях; введ. 01.07.1999. М.: Изд-во стандартов, 1998. 25 с.
2. АО «Волга» – Балахнинский бумкомбинат. Оборудование [Электронный ресурс]. URL: http://volga-paper.ru/company/production/equipment/ (дата обращения: 29.12.2020).
3. Каминский С. Г. Разработка методов вибродиагностирования и восстановления электроприводных нефтепромысловых насосных агрегатов: автореф. дис. ... канд. техн. наук; 05.02.13. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. 24 с.
4. Васьковский Ю. Н., Гераскин А. А. Вибродиагностика эксцентриситета ротора асинхронных машин на основе анализа вибровозмущающих сил // Збірник наукових праць «Вісник НТУ «ХПІ»: Електричні машини та електромеханічне перетворення енергії». 2014. № 38. С. 52 – 62.
5. Кручинина И. Ю., Хозиков Ю. Ф., Пальцева В. В. Оценка влияния эксцентриситета ротора на радиальные электродинамические усилия в современных синхронных электрических машинах // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2014. № 8. С. 52 – 56.
6. Байков А. И., Дарьенков А. Б., Плехов А. С. и др. Анализ вибраций двигателей, смонтированных на одном основании // Тр. IX Междунар. (XX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2016, Пермь, 3 – 7 окт. 2016 г. Пермь, 2016. C. 8 – 12.
7. Гордеев Б. А., Байков А. И., Дарьенков А. Б. Моделирование процессов испытаний виброопор на экспериментальном стенде // Машиностроение: сетевой электрон. науч. журн. 2017. Т. 5, № 2. С. 56 – 61.
8. ГОСТ 18855–2013 (ISO 281:2007). Подшипники качения. Динамическая грузоподъемность и номинальный ресурс (с поправкой); введ. 01.07.2015. М.: АО «Кодекс», 2015. 41 с.
9. Как пересчитать виброскорость в виброускорение? / Вибро-Центр [Электронный ресурс]. URL: https://vibrocenter.ru/vibroacc_vel.htm (дата обращения: 08.01.2021).
10. ООО «Электропоставщик» (портал «Кабель.РФ»). Подшипники качения [Электронный ресурс]. URL: https://nn.cable.ru/bearings/ (дата обращения: 08.01.2021).

Eng

1. Vibration. Monitoring the condition of machines based on the results of vibration measurements on non-rotating parts. (1998). Ru Standard No. GOST ISO 10816-1–97. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
2. JSC "Volga" - Balakhna paper mill. Equipment. Available at: http://volga-paper.ru/company/production/ equipment/ (Accessed: 29.12.2020). [in Russian language]
3. Kaminskiy S. G. (2004). Development of methods for vibration diagnostics and restoration of electric oilfield pumping units. Ufa: Izdatel'stvo UGNTU. [in Russian language]
4. Vas'kovskiy Yu. N., Geraskin A. A. (2014). Vibrodiagnostics of rotor eccentricity of asynchronous machines based on the analysis of vibrodisturbing forces. Collection of scientific works "Bulletin of NTU" KhPI ": Electric machines and electromechanical energy conversion", 38, pp. 52 – 62. [in Russian language]
5. Kruchinina I. Yu., Hozikov Yu. F., Pal'tseva V. V. (2014). Evaluation of the Influence of Rotor Eccentricity on Radial Electrodynamic Forces in Modern Synchronous Electric Machines. Izvestiya SPbGETU LETI, (8), pp. 52 – 56. [in Russian language]
6. Baykov A. I., Dar'enkov A. B., Plekhov A. S. et al. (2016). Vibration analysis of motors mounted on the same base. Proceedings of the IX International (XX All-Russian) conference on automated electric drive AEP-2016, pp. 8 – 12. Perm'. [in Russian language]
7. Gordeev B. A., Baykov A. I., Dar'enkov A. B. (2017). Simulation of testing processes of vibration mounts on the experimental stand. Mashinostroenie: setevoy elektronniy nauchniy zhurnal, Vol. 5, (2), pp. 56 – 61. [in Russian language]
8. Rolling bearings. Dynamic load rating and rated life (corrected). (2015). Interstate standard No. GOST 18855–2013 (ISO 281:2007). Moscow: AO «Kodeks». [in Russian language]
9. How to convert vibration velocity into vibration acceleration? Vibro-Center. Available at: https://vibrocenter.ru/vibroacc_vel.htm (Accessed: 08.01.2021). [in Russian language]
10. «Elektropostavshchik» LLC (Cable.RF portal). Rolling bearings. Available at: https://nn.cable.ru/bearings/ (Accessed: 08.01.2021). [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2022.04.pp.040-047

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2022.04.pp.040-047

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.