Лабораторная работа по метрологии № 1

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Лабораторная работа по метрологии № 1

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ ВИБРАЦИИ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА

И ОЦЕНКА ЕГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ВИБРОМЕТРА ВШВ-003

Содержание работы

– изучение методики проведения виброизмерений измерителем шума и вибрации ВШВ-003;

– отработка техники определения характеристик виброускорений и виброскорости по общему уровню и в октавных частотах;

– расчет спектра характеристик частот колебаний для исследуемого редуктора;

– оценка технического состояния редуктора на основании сравнения результатов измерений с нормативными и расчетными данными.

Средство измерений

Измеритель шума и вибрации ВШВ-003 предназначен для измерения уровней акустического шума (звукового давления), виброускорения и виброскорости.

Назначение органов управления

На передней панели прибора ВШВ-003 установлены следующие органы управления (рис. 1):

Рис. 1

1 – гнездо для подключения усилителя микрофонного ПМ-3;

2 – гнездо (50 mV) для подачи калибровочного сигнала на вход;

3 – кнопка " КАЛИБР" для включения калибровочного генератора;

4 – потенциометр для регулирования коэффициента передачи при калибровки измерителя ВШВ-003;

5 – показывающий прибор для отсчета измеряемых величин по шкалам 6, 7, 8 и контроля напряжения питания батарей по шкале 9;

10 – механический корректор нуля;

11 и 13 – переключатели ДЕЛИТЕЛЬ I и ДЕЛИТЕЛЬ II;

12 – светодиод ПЕРЕГРУЗ – для сигнализации о перегрузке функциональных узлов измерительного прибора ВШВ-003;

14 – шкала: 20, 30, ... 130 dB, показания которой суммируются с показаниями шкалы 8 показывающего прибора при измерении звукового давления;

15 – шкала: ...... показывающего прибора при измерении виброускорения в ;

16 – шкала: 0, 03... показывающего прибора при измерении виброскорости в ;

17 – двенадцать светодиодов, расположенные под указанными шкалами, для выбора конкретного числового значения измеряемой величины;

18 – переключатель ФИЛЬТРЫ ОКТАВНЫЕ для подключения одного из десяти октавных фильтров;

19. – переключатель ФИЛЬТРЫ для подключения частотных характеристик А, В, С, ЛИН;

20. – переключатель рода работы, включения прибора и проверки заряженности батарей;

21. – кнопка ФИЛЬТРЫ ОКТАВНЫЕ для включения октавных фильтров,

22. – кнопка КН, для включения фильтра низких частот с частотой среза 1 КГц, применяется для съема показаний с помощью щупа;

23. – кнопка V для включения интегратора при измерении виброскорости.

Принцип действия прибора ВШВ-003

Вибрация от механических соударений работающего редуктора воздействует на пьезоэлектрический акселерометр ДН-3 (преобразователь вибропараметров в электрический сигнал), который устанавливается на объект (редуктор) с помощью магнита на заранее определенные площадки.

Условия поверки.

При проведении поверки должны соблюдаться нормальные условия применения:

– температура окружающей среды (20±5)º С;

– относительная влажность воздуха (30–80)%;

– напряжение питающей сети (220±4) В;

– частота питающей сети (50±0, 5) Гц

Подготовка прибора к работе

Механическим корректором нуля 10 установить стрелку показывающего прибора 5 на деление " 0".

Проверить, открыв заднюю стенку, что питание прибора ВШВ-003 от сети 220 В.

Установить переключатель 20 (рис. 1) в положение " F" (быстро) или" S" (медленно).

Провести калибровку прибора

В соответствии со схемой на рис. 2 (при выключенном приборе) собираем измерительный тракт для калибровки прибора.

Рис. 2. Схема измерительного тракта при калибровке

1. Кабель 1 (длинный рис. 2) соединяет Гнездо1 прибора (рис. 1) с предусилителем ПМ-3, на котором устанавливается Переходник, соединяемый с помощью Кабеля 2 (короткий) с Гнездом 2 прибора (рис.1).

2. Переключатели измерительного прибора (рис. 1) установить в соответствии с таблицей рисунка 3:

Рис.3. Положение переключателей при калибровке

3. Нажать кнопу 3 (КАЛИБР) и после паузы в течение 1 мин зафиксировать по шкале 6 показывающего прибора (рис. 1) калибровочное значение коэффициента вибропреобразователя (ВИП) для ДН-3: согласно СВИДЕТЕЛЬСТВУ о поверке № 0018187 калибровочное значение для ВИП ДН-3 устанавливается – К=4, 7. Это калибровочное значение К=4, 7 должно соответствовать при работе с предусилителем ПМ-3 № 3950, переходником № 4059 и вибропреобразователем ДН-3 № 4424 (рис. 2).

4. Закончив калибровку прибора, отключить кнопку 3 " КАЛИБР".

Прибор готов к проведению измерений!

3. Измерение виброускорений а

3.1. Сборка измерительного тракта

В соответствии со схемой рис. 4 (при выключенном приборе) собираем рабочий измерительный тракт:

Рис. 4. Схема измерительного тракта

при замере виброускорения и виброскорости

1. Отсоединяем Кабель 2 (короткий) от переходника (рис. 2) и из Гнезда 2 прибора ВШВ-003 (рис. 1);

2. Кабель 3, идущий от вибропреобразователя ДН-3, соединяем с переходником (см. рис. 4), а сам преобразователь ДН-3 устанавливаем на магните в наиболее информативной точке корпуса работающего редуктора.

3.2. Измерения виброускорений по общему уровню

1. Переключатели измерительного прибора (рис. 1) установить в соответствии с таблицей рис. 5:

Рис. 5. Положение переключателей

при замере виброускорения

2. Переключая сначала переключатель 11, а затем переключатель 13, добиться положения, при котором стрелка показывающего прибора пришла в движение и заняла положение, отличное от крайне левого и крайне правого. При этом индикатор перегруза 12 не должен светиться постоянным светом.

3.3. Снятие показаний общего уровня виброускорения.

Каждому из возможных сочетаний положений переключателя 11 и 13 соответствует свечение одного из светодиодов 17, который указывает на масштаб измерения виброускорения по шкале 15 для преобразователя ДН-3.

По светящемуся светодиоду устанавливают масштаб измерения и соответствующую кратную ему шкалу.

Пример: Допустим, мы установили ДЕЛИТЕЛЬ I на значение " 80", а ДЕЛИТЕЛЬ II – на значение " 50" (согласно таблице рис. 5), при этом загорелся один из двенадцати светодиодов (рис. 1). Например, этот светодиод засветился напротив значения на шкале 15 (шкала виброускорений), т.е. масштаб измерения 1000. Проводим отсчет показаний на стрелочном приборе по шкале, кратной десяти, т.е. по шкале 6: предположим стрелка прибора показывает значение " 8". С учетом нашего масштаба диапазон измерения виброускорения по шкале 6 будет от 0 до 1000, т.е. " 800".

Следовательно, значение общего уровня виброускорения " а" работающего редуктора составляет 800 м/ .

3.4. Измерение виброускорения в октавных полосах частот

Измерение виброускорения с использованием октавных фильтров встроенных в виброметр ВШВ-003 проводится по частотной характеристике ЛИН, т.е. при положении переключателя 19 (ЛИН). Нажав кнопку 21, устанавливаем переключателем 18 необходимый октавный фильтр.

При работе с октавными фильтрами необходимо пользоваться только переключателем 13 (ДЕЛИТЕЛЬ II). Положение переключателя 11 (ДЕЛИТЕЛЬ I) определено при измерении общего уровня ускорения.

4. Измерение уровней виброскорости V

Ф О Р М А О Т Ч Ё Т А

Объект измерения и контроля

Режим работы редуктора

Частота вращения электродвигателя: =1000 об/мин.

Частота вращения быстроходного вала: =500 об/мин.

Частота вращения тихоходного вала: =117 об/мин.

5.3. Расчет частот колебаний f, характерных

Для исследуемого редуктора

Рис. 12

Содержание работы

– изучение методики проведения измерений прибором ИСП-I;

– проведение измерений ударных высокочастотных механических импульсов;

– оценка технического состояния подшипника по уровню и соотношению двух параметров: фоновой составляющей dBc и максимального значения dBm.

Средство измерений

– индикатор состояния подшипника (ИСП-I).

Принцип действия прибора.

При вращении подшипника вызванные механическими ударами волны (соударения тел качения, отклонения от номинала размеров или форм тел качения и т.п.) создают ударные импульсы. Для их измерения используется щуп с Рис. 2

пьезоэлектрическим преобразователем (рис. 2), который преобразует механические колебания в электрические.

Прибор ИСП-1 позволяет выполнять измерения в двух характерных уровнях ударных импульсов:

– фоновый уровень dBc, который характеризует состояние смазки и общий износ подшипника;

– максимальный или пиковый уровень dBm, который характеризует возникновение и развитие дефектов подшипника.

Режим работы подшипника

Таблица 2

	Частота вращения, об/мин
	Нагрузка, Н
	Условие смазки	остатки масла

7. Измерение ударных импульсов

Таблица 3

Точки контроля	№ измерения	Без смазки
dBm	dBc	Состояние



СА



СА

В выводах дать оценку технического состояния подшипника, которая делается на основании сопоставления результатов измерения параметра dBm (Табл 3) с нормативным значением (Табл 1), а сопоставляя результаты измерения параметра dBс (Табл 3) с нормативным значением (Табл 1) – оценить состояние смазки подшипника.

8. Выводы:. ...........................................................................................................................

.................................................................................................................................................

Работу выполнил.............

ДАТА. ................... ПОДПИСЬ. .........................

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Содержание работы

Овладение техникой измерений, изучение допусков и посадок, расчеты вероятности появления зазоров или натягов, оценка годности подшипника.

Средства измерений

Штангельциркуль, микрометр.

Обмер подшипника качения

1. Объект измерений: подшипник №..............

2. Расшифровка номера подшипника (чтение номера подшипника следует проводить справа налево).

Заполнить таблицу рис. 1 для заданного подшипника качения.


Класс точности	Конструктивные особенности подшипника	Тип подшипника	Серия подшипника	Внутренний диаметр подшипника
....................	................................................. ...............................................	................................... ...................................	......................	...............................

Рис. 1

Определить параметры исследуемого подшипника (из каталога).

d=......... ES=.......... EI=............ B=....... r=....... b=........

D=....... es=.......... ei=............ C₀=............ F_r=(0, 2-0, 3)С₀=...................

4. Провести обмер подшипника и результаты измерений занести в табл. рис. 2;

в конце дать заключение о годности внутреннего и наружного колец подшипника.

Параметр	Номинальный размер (из каталога)	Предельные отклонения от номинального (из каталога)	С е ч е н и я	Расчетные предельные размеры	Заключен. о годности детали
1 (х₁)	2 (х₂)	3 (х₃)
d		ES=				d_max=
EI=				d_min=
D		es=				D_max=
ei=				D_min=

Рис. 2

Содержание работы

Овладение техникой измерений, расчеты вероятности появления зазоров или натягов.

Средства измерений

Штангельциркуль (Ш).

Объект измерений

Результаты измерений

Обозначение размера	Направление измерения	Результаты измерений

d 1.4	А
Б
d 1.3	А
Б
d 1.2	А
Б
d 1.4	А
Б
l 1.1	А
Б
l 1.2	А
Б
d 2.1	А
Б
d 2.2	А
Б
l 2.1	А
Б
l 2.2	А
Б

Работу выполнил.............

ДАТА. ................... ПОДПИСЬ. .........................

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

– изучение методики проведения измерений высокочастотных ударных импульсов в подшипниках качения прибором КОН.ТЕСТ 77ДМ;

– обработка результатов измерений;

– оценка технического состояния подшипника и качества смазки по уровню и соотношению двух параметров: фоновой составляющей dBc и максимального (пикового) значения dBm.

СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЙ

– индикатор состояния подшипника КОН.ТЕСТ 77ДМ.

На передней панели прибора

Принцип действия прибора

Прибор КОН.ТЕСТ 77ДМ (рис. 1) для измерения ударных импульсов имеет специальный щуп с пьезоэлектрическим преобразователем, который преобразует механические колебания в электрические и прибор выдает их значения в относительных единицах – децибелах (дБ).

Новый подшипник, правильно установленный и смазанный, при работе имеет характерный для него уровень ударных импульсов , который принимается за исходный.

По мере износа подшипника, появления повреждений и развития дефектов, старения и загрязнения смазки, уровень ударных импульсов повышается.

Выставляя на приборе значения внутреннего диаметра исследуемого подшипника d (мм) и его частоту вращения n (об/мин), на дисплее появится параметр (например, =16), указывающий, что исходный уровень в данном случае равен 16 дБ.

Прибор КОН.ТЕСТ 77ДМ позволяет выполнять измерения в двух характерных уровнях ударных импульсов:

1 – фоновый уровень , который характеризует состояние смазки и общий износ подшипника качения;

2 – максимальный уровень , позволяющий выявить дефекты в исследуемом подшипнике и их развитие.

Диагностическими признаками, характеризующими изменение технического состояния подшипника и смазки являются величины превышения уровня измеренных ударных импульсов и над исходным уровнем . Прибор автоматически показывает в процессе измерений значения этих превышений:

–

или

– .

Прибор позволяет определять исходный уровень ударных импульсов не расчетным путем, а с помощью настройки двумя кнопками, выставляя для исследуемого подшипника d мм и n об/мин, при этом на дисплее прибора появится параметр (например, =17), указывающий, что исходный уровень в данном случае равен 17 дБ.

Условия проверки.

При проведении проверки подшипника должны соблюдаться нормальные условия применения прибора:

– температура окружающей среды (20±5)º С;

– относительная влажность воздуха (30–80)%;

– напряжение питания (9±1, 5) В;

Подготовка прибора к работе

Провести проверку прибора с помощью встроенного калибратора:

– подсоединить щуп к прибору;

– выбрать кнопкой режим " КАЛИБР";

– прижать щуп к излучателю калибратора (точка " КЛБ" ) и нажать кнопку " СТАРТ" (рис. 1).

Прибор исправен и готов к работе при появлении на дисплее значения в интервале (27±4) дБ.

Проведение измерений

Выбор режима работы производится кнопкой " РЕЖИМ":

– однократный (" ОДНОКР" ): на дисплее отображается результат одного измерения;

– непрерывный (" НЕПРЕР" ): результат на дисплее обновляется каждые 1-2 секунды в результате непрерывно выполняемых измерений;

– среднее (" СРЕДНЕ" ): на дисплее отображается среднее арифметическое значение, рассчитанное прибором по результатам пяти измерений. Рис. 1

Находясь в одном из выбранных режимов измерений, настраиваем прибор по параметрам данного подшипника:

– нажимаем кнопку " УСТ";

– кнопками " ↑ " и " ↓ " вводим значение d, а затем значение n;

– нажимаем кнопку " СТАРТ": на дисплее высвечивается исходный уровень , т.е. значение ударных импульсов нового исследуемого подшипника до его эксплуатации;

– второй раз нажимаем кнопку " СТАРТ" и запускается измерительный цикл, т.е. появляется истинное значение ударных импульсов выработанного подшипника и .

Остановка измерительного цикла при режиме " НЕПРЕР" производится кнопкой " СТОП".

Ф О Р М А О Т Ч Ё Т А

ОБЪЕКТ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

Подшипник качения №....................

внутренний диаметр d, мм............................................................................

тип...................................................................................................................

серия...............................................................................................................

конструктивные особенности......................................................................

класс точности...............................................................................................

ИЗМЕРЕНИЯ УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Результаты измерений параметра dBm, характеризующего техническое состояние подшипника качения, проведем, обозначив его как переменную х_i, а параметра dBс – характеризующего состояние смазки подшипника, проведем, обозначив его как переменную y_i (Табл. 1):

=x_i – исходный уровень нового подшипника по уровню dBm (максимальный);

dBm=x_i – максимальный уровень исследуемого выработанного подшипника;

=y_i – исходный уровень нового подшипника по уровню dBс (фоновый);

dBc=y_i – фоновый уровень исследуемого выработанного подшипника

Таблица 1

Технического состояния

В выводах дать оценку технического состояния подшипника, которая делается на основании сопоставления результатов измерения параметра dBm с нормативным значением, а сопоставляя результаты измерения параметра dBс с нормативным значением – оценить состояние смазки подшипника.

5. Выводы:. ...........................................................................................................................

.................................................................................................................................................

Работу выполнил................................................

ДАТА. ................... ПОДПИСЬ. .........................

Лабораторная работа по метрологии № 1

12 3 4 5 Следующая ⇒