Вибрационные методы НК

Научно-технической основой современной вибродиагностики является сейсмометрия, виброметрия, спектральный анализ, информатика.

Первые фундаментальные работы в области сейсмометрии были проведены в конце XIX века академиком Б.Б. Голицыным, разработавшим теоретические основы и конструкции электродинамических преобразователей, используемых в сейсмометрии и виброметрии до настоящего времени. Работы по созданию сейсмометрических и виброметрических приборов были продолжены академиком Г.Г. Гамбурцевым и д.ф.-м. н. В.М. Фрейдом. Приборы для электрических измерений механических величин позволили акад. А.Н. Крылову провести еще в конце XIX века первые измерения вибрации на кораблях российского флота. Первая обобщающая работа, содержащая основные элементы теории виброизмерительных приборов, была опубликована Л.Н. Михайловым в 1937 году. В 1956 году вышла книга Ю.И. Иориша, содержащая основы теории виброметрии и практические данные для проведения измерений.

К началу 40-х годов появляется много различных виброизмерительных приборов, преобразующих измеряемые механические колебания в электрические с последующим их усилением и измерением. В довоенные годы по совокупности всех данных, определяющих работоспособность виброизмерительных приборов, наиболее универсальными оказались индукционные (магнитоэлектрические) приборы, основные принципы построения которых были осуществлены на практике еще Б.Б. Голицыным.

Малогабаритные индукционные датчики с подвесом на плоских пружинах выпускали серийно различные предприятия, в частности московский завод «Энергоприбор», а также Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ).

Параллельно создавались электромагнитные (индуктивные) приборы, работающие на несущей частоте. Достоинством таких приборов является высокая мощность выходного сигнала.

Создание пьезокерамик цирконата-титаната свинца и др. стало толчком для использования наиболее применяемых в настоящее время пьезоэлектрических датчиков вибрации и удара.

Малогабаритные индукционные датчики с подвесом на плоских пружинах выпускали серийно различные предприятия, в частности завод Энергоприбор» (г. Москва) Минприбора СССР.

Достижения микроэлектроники в конце 60-х годов позволили создать пьезоэлектрические датчики со встроенными предварительными усилителями. В настоящее время применяют датчики, в которых пьезоэлементы работают на сжатие-растяжение и сдвиг.

Эффективным оказалось применение вихретоковых датчиков вибрации для измерения относительной вибрации валов, вращающихся в подшипниках скольжения, например валов турбин, больших электрических машин, компрессоров.

На смену механическим виброметрам (например, виброметру ручному ВР-1, царапавшему иглой на вощеной бумаге форму колебаний) пришли электромеханические, затем электроламповые приборы, которые, в свою очередь, заменили транзисторные, а затем микросхемные приборы.

Одним из первых заводов (1970 г.), начавшим серийное производство виброизмерительной аппаратуры общего применения, был Таганрогский завод «Виброприбор». Первый переносной виброметр этого завода ВИП-2, предназначенный для измерения виброперемещения и виброскорости узлов энергетического оборудования, был оснащен индукционным датчиком и работал в диапазоне 12,5-200 Гц. Затем были выпущены низкочастотный виброметр НВА-1 с пьезоэлектрическим датчиком, измеритель шума и вибраций ИШВ-1, предназначенный для измерения СКЗ виброскорости и звукового давления в промышленности и на транспорте. В 80-х годах завод выпустил виброметр ВМ-1, который в сочетании с дополнительными устройствами позволял не только измерять виброперемещение, виброскорость и виброускорение, но и производить октавный и узкополосный анализ вибропроцессов, а также измеритель шума и вибрации ВШВ-002МЗ.

Помимо измерительных приборов общего назначения, в 70-х годах Таганрогский завод «Виброприбор» выпустил средства метрологического обеспечения виброметрии: образцовый датчик ДО-1, калибратор К-1 и стационарное образцовое калибровочное устройство СОВКУ-68.

В начале 80-х годов МНПО «Спектр» совместно с ЦНИИТМАШ и ЦКБ «Энергоремонт» была разработана контрольно-сигнальная аппаратура ВВК-331, освоенная в серийном производстве на Киевском ПО «Веда». Более 55% турбоагрегатов России было оснащено этой аппаратурой.

В период 1970-1980-х гг. была разработана сотрудниками ИМАШ технология обнаружения и диагностирования зарождающихся дефектов, базирующаяся на применении специально модифицированных статистических характеристик вибрационных сигналов. Эти разработки легли в основу алгоритмов диагностирования эксплуатационных повреждений редукторов (судовых, вертолетных, автомобильных, тракторных и др.), насосных агрегатов, компрессоров, воздушных нагнетателей, двигателей внутреннего сгорания. Были также разработаны алгоритмы диагностирования локальных и распределенных повреждений типовых узлов оборудования, в том числе зубчатого зацепления, подшипников качения и скольжения, цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания.

Поиск по сайту: