Вибрация подшипника качения – одна из главных эксплуатационных характеристик, напрямую связанная с его техническим состоянием. Периодическое измерение вибрации подшипников агрегата позволяет контролировать их техническое состояние и заблаговременно принимать меры по ремонту или замене подшипников, не допуская аварийных остановов агрегата.
Вибрации подшипников качения вызываются целым рядом факторов:
- внутренними переменными силами, генерируемыми в контактах тел качения и дорожек качения;
- переменными деформациями деталей подшипника;
- случайными перемещениями тел качения и сепараторов;
- периодическими смещениями сепараторов относительно колец или тел качения;
- силами трения (из-за дефектов смазки);
- изгибными колебаниями подшипника.
Уровень вибрации подшипника напрямую связан со скоростью его вращения, прилагаемой нагрузкой и наличием дефектов. Что касается частотного спектра вибраций подшипников, то согласно международного стандарта ГОСТ ISO 15242-1:2004 виброметры (для входного контроля подшипников в стендах «ПРОТОН-СПП») должны охватывать частотный диапазон от 20 до 20000 Гц, регистрируя, как правило, СКЗ виброскорости. Для шариковых, радиальных и радиально-упорных подшипников весь частотный диапазон принято подразделять на поддиапазоны:
- низких частот: от 50 Гц до 300 Гц;
- средних частот: от 300 Гц до 1800 Гц;
- высоких частот: от 1800 Гц до 10 кГц.
В случае дефектов подшипника, на самом раннем этапе развития они проявляют себя вибрацией в высокочастотной (свыше 20кГц) части спектра, далее, по мере развития – среднечастотной вибрацией подшипникового узла и на последнем этапе – низкочастотной вибрацией агрегата в целом.
Виброметры, используемые для измерения вибрации подшипников должны иметь практически линейную амплитудно-частотную характеристику, допуская 10% отклонение в диапазоне от 10 до 1000 мкм/с СКЗ виброскорости (см. рис.1).
Рис.1 Амплитудно-частотная характеристика вибропреобразователя
При этом, характеристики полосового фильтра электронного блока виброметра должны находиться в пределах заштрихованной части (см. рис.2)
Рис.2 АЧХ полосового фильтра
Вышеназванным требованиям к амплитудно-частотным характеристикам вибропреобразователя и фильтра полностью удовлетворяет вибротестер BALTECH VP-3410, который по праву является одним из лучших инструментов измерения вибрации подшипников. В качестве вспомогательных виброметров, для контроля вибрации в диапазоне от 10 Гц до 1кГц, можно использовать виброручки BALTECH VP-3405 и BALTECH VP-3405-2.
Измерение вибрации подшипников в диапазоне от 10 Гц до 10 кГц, позволяя контролировать общее техническое состояние подшипников, не может обнаружить начальное зарождение дефектов, которые проявляют себя высокочастотными (свыше 10 кГц) колебаниями малой амплитуды. Поэтому для раннего обнаружения дефектов подшипников обычно применяются дорогостоящие анализаторы, работа которых основана на различных сложных методах анализа (ультразвуковом, по спектру огибающей, по измерению энергии импульса или PeakVue).
Отличной альтернативой дорогостоящим анализаторам является вибротестер BALTECH VP-3450, способный эффективно обнаруживать дефекты подшипников на ранней стадии развития и при этом намного доступней по цене. Работа вибротестера BALTECH VP-3450 основана не на определении параметров вибрации (виброскорости или виброускорения), а на регистрации и усилении ударных импульсов, генерируемых зарождающимися дефектами подшипников и смазки. По доступности, простоте, чувствительности и помехозащищенности метод ударных импульсов признается самым эффективным по сравнению с другими методами мониторинга подшипников.
Рис.3 Вибротестер BALTECH VP-3450
Процедура проведения измерений вибротестером BALTECH VP-3450 исключительно проста:
- Подключаем датчик ударных импульсов и наушники (для акустического контроля ударных импульсов) к электронному блоку.
- С помощью щупа прижимаем датчик к исследуемой поверхности и нажатием кнопки запускаем измерение.
- Считываем результаты измерений на дисплее, обращая внимание на цветовую индикацию:
В связи с тем, что во временном распределении уровня ударных импульсов зарождающиеся дефекты проявляют себя пиковыми значениями сигнала, а недостаток или дефекты смазки приводят к увеличению лишь «коврового» шума, то по величине этого увеличения можно проводить и диагностику смазки.
Рис.4 Спектр ударных импульсов
Для обучения работе с вибротестерами BALTECH рекомендуется прохождение курса ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Измерение вибрации подшипников» в одном из Учебных центров повышения квалификации и переподготовки кадров «БАЛТЕХ» в городах Санкт-Петербург, Астана или Любек (Германия). По результатам обучения всем обучающимся выдается Удостоверение государственного образца РФ.
При отсутствии собственных специалистов по виброконтролю и вибродиагностике подшипников динамического оборудования, рекомендуем воспользоваться (на разовой, периодической или постоянной основе) услугами Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ», которые включают:
- Вибродиагностику оборудования
- Вибродиагностику подшипников методом ударных импульсов
- Проверку качества подшипников качения на стендах серии «ПРОТОН-СПП».