Цель: Изучение характерных неисправностей насосов
Задание
1. Из предложенного списка неисправностей указать причину, которая вызвала неисправность и способ ее устранения.
2. Результаты оформить в виде таблицы.
Исходные данные
Неисправность
1. Отсутствие подачи жидкости после пуска насоса
2. Перегрузка двигателя при пуске
3. Пониженная подача жидкости насосом
4. Уменьшение напора в процессе работы
5. Нагрев подшипников
6. Вибрация насоса
7. Нагрев электродвигателя.
Неисправность
| Причина появления
| Способ устранения
|
|
|
|
Вывод.
Практическая работа №15
Тема: Определение видов дефектов, методы и средства контроля.
Цель: Изучить методы и средства контроля.
Теоретические сведения
Конструкцией насоса предусмотрены места для установки вибродатчиков, приборов дистанционного контроля температуры подшипников, утечек жидкости через концевые уплотнения ротора, температуры перекачиваемой жидкости, давления на входе и выходе насоса.
Конструктивно насос и электродвигатель имеют выносные подшипники, корпуса которых используются для установки датчиков вибрации и датчика измерения частоты вращения ротора.
При эксплуатации насосных агрегатов необходимо проводить периодический контроль и оценку интенсивности вибрации агрегата в соответствии с нормами вибрации на них.
В общем случае вибродиагностические работы при эксплуатации насосного агрегата можно представить в следующем виде.
В начале эксплуатации, после окончания ремонтных работ, необходимо провести контроль качества ремонта и паспортизацию начальных его технических параметров. В процессе эксплуатации до момента времени, после которого виброактивность машины превысит оценки «хорошо», проводится периодический экспресс-анализ по общему уровню вибрации. После превышения интенсивности вибрации оценки «хорошо» устанавливается предварительный диагноз, определяется срок очередного проведения обследования и возможность дальнейшей эксплуатации.
При увеличении интенсивности колебаний выше уровня (0, 8-0, 9) от предельно допустимого проводится техническое обследование с установкой окончательного диагноза, определяется срок и объем ремонтных работ.
В качестве нормируемого параметра вибрации устанавливается среднее квадратическое значение виброскорости.
Условно можно сгруппировать все неисправности по трем направлениям:
- неисправности, связанные с нарушением жесткости крепления машины и ее узлов;
- дефекты электромагнитного происхождения;
- неисправности механического и гидродинамического происхождения.
Неуравновешенность ротора - это состояние ротора, характеризующееся таким
распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные
нагрузки на опоры ротора и его изгиб с частотой, равной частоте вращения ротора
Статическая неуравновешенность ротора - это неуравновешенность ротора, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции параллельна (рис. 1). При этом амплитуда виброскоростей опор ротора на обратной частоте одинаковы и имеют одинаковый фазовфй угол. Такая неуровновешенность полностью определяется главным вектором дисбаланса или эксцентриситетом центра массы ротора, или относительным смещением главной центральной оси инерции и оси ротора, равным значению эксцентриситета центра его массы.
Моментальная неуравновешенность ротора – это неуровновешенность ротора, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре масс (см. рис.1).
Моментальная неуравновешенность полностью определяется главным моментом лисбалансов ротора или двумя равными по значению антипараллельными векторами дисбалансов, лежащих в двух произвольных плоскостях, перпендикулярных к оси ротора. Другими словами, на опорах возникают одинаковые по величине и смещению на 1800 амплитуда виброскорости на оборотной частоте.
Рис. 1. Виды неуравновешенности ротора насоса: а – статическая неуравновешенность; б – динамическая неуравновешенность; в – моментальная неуравновешенность; А, В – подшипниковые узлы; R – усилие реакции подшипниковых узлов; F – главный вектор сил инерции; РР – пара сил моментной составляющей неуравновешенности
Динамическая неуравновешенность ротора - это неуравновешенность, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются не в центре масс или перекрещиваются (см. рис.1).
Динамическая неуравновешенность включает статическую и моментную неуравновешенности и полностью определяется главным вектором и главным моментом дисбалансов ротора или двумя векторами дисбалансов, в общем случае различных по значению и непараллельных, лежащих в двух произвольных плоскостях, перпендикулярных к оси ротора («крест дисбалансов»). При этом амплитуды виброскорости на оборотной частоте, измеряемые на опорах в радиальной плоскости, различаются как по значению, так и по фазе.
Квазистатическая неуравновешенность ротора - это неуравновешенность, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре масс ротора. При этом главный вектор дисбалансов ротора перпендикулярен к оси ротора, проходит через центр его масс и лежит в плоскости, содержащей главную центральную ось инерции и ось ротора, а главный момент дисбалансов перпендикулярен к этой плоскости. Дисбалансы ротора лежат в одной плоскости, содержащей ось ротора и его центр масс.
Наиболее распространенными на практике следует считать динамическую и квазистатическую неуравновешенности. Величину неуравновешенности уменьшают путем установки добавочных грузов или снятием металла в одной или двух плоскостях коррекции ротора с целью достижения допустимой величины дисбаланса.
Расцентровка
Следует выделить два возможных варианта расцентровки: расцентровка из-за несовпадения осей валов и расцентровка, обусловленная дефектным изготовлением соединительных муфт. В первом случае необходимо различать расцентровку, связанную с радиальным смещением валов (излом линии вала) и с угловым смещением валов (изгиб линии вала). При радиальном смещении валов (рис.2, а) на концы валов через полу муфты действуют дополнительные изгибающие силы, стремящиеся отклонить валы от осевого первоначального положения, данному отклонению препятствуют подшипниковые опоры, воспринимающие дополнительную нагрузку. Нагрузки, действующие на подшипниковые опоры, противоположны друг другу по направлению и вызывают рост вибрации подшипниковых узлов. Значительные нагрузки возникают при изгибе линии валов (рис. 2, б, в). Однако в данном случае нагрузки могут как совпадать по направлению, так и принимать противоположные направления. Возникающие дополнительные нагрузки на подшипниковые узлы асимметричны и являются суммой статической и динамической составляющих. Последняя является результатом неравномерного силового взаимодействия в зацеплении полумуфт.
Расцентровка, возникающая в результате сборки по дефектным полу муфтам, возникает реже. Возникающие в данном случае дополнительные нагрузки на подшипники аналогичны нагрузкам, возникающим при несовпадении осей валов. Они могут на подшипниковых узлах как совпадать по направлению, так и принимать противоположные направления, т.е. действовать в противофазе. Характерной особенностью данных нагрузок является их динамический характер. Точки приложения нагрузок жестко связаны с полумуфтами и в процессе вращения нагрузки меняют свое направление на 360° за один оборот вала, что приводит к изменению нагрузок на подшипники с частотой, совпадающей с частотой вращения вала соответственно.
Наличие расцентровок, приводящих к дополнительным нагрузкам, может служить причиной появления других неисправностей, а именно интенсивного износа вкладышей подшипников скольжения, износа элементов зубчатого зацепления полу муфт, разрушения тел и дорожек качения радиально-упорных подшипников.
При вращении валов, сопряженных муфтами, без перекосов и смещений осей валов, а также при точном изготовлении муфт, все зубцы или пальцы последних нагружены равномерно, и на соединенные валы действуют только вращающие моменты. При наличии неточностей в шагах и форме зацеплений или втулок и пальцев нагрузка на зубцы или пальцы распределяется неравномерно, в результате чего на каждую полумуфту будет действовать радиальная неуравновешенная сила, вращающаяся вместе с муфтой. В предельном случае момент может передаваться ограниченным числом зубьев (пальцев). При этом действующая на вал неуравновешенная сила достигает наибольшего значения. Сила, действующая на палец, вызывает радиальную силу, момент относительно оси муфты. Противоположно направленная радиальная сила приложена к
ведущей полумуфте. Эти силы вращаются с муфтой и создают дополнительный
изгибающий момент на валу, т.е. в любой осевой неподвижной плоскости вызывают
| ^ Рис.2. Схема расцентровок валов типа радиального (а) и углового (б, в) смещений осей: А, В, С, Д – подшипниковые опоры; R – реакции подшипниковых опор; 1, 2 – ведомый и ведущий валы; 3 – проставки; 4 – полумуфты
|
противофазные колебания с частотой вращения. Так как окружное усилие пропорционально передаваемому крутящему моменту, то размах виброперемещения каждого подшипника возрастает пропорционально передаваемой мощности.
В дополнение к указанным неуравновешенным силам, действующим на валы при их вращении, перекос или смещение осей валов вызывают силы трения, препятствующие перемещению полумуфт. Эти силы создают периодически изменяющийся момент, который изгибает валы в плоскости перекоса или смещения их осей и вызывает вибрацию подшипников, а также периодически изменяющиеся изгибные напряжения на валах. На вибрацию основной частоты накладываются высокочастотные вибрации из-за неравномерной работы зубцов или пальцев.
Муфты с хорошим состоянием рабочих поверхностей обеспечивают нормальную работу агрегата при расцентровке, достигающей значений 0, 2-0, 3 мм. Расцентровка приводит к быстрому износу элементов муфт.
Определяющие величины среднего квадратического значения виброскорости, мм /с
| Насос
| Электродвигатель
|
Оценка интенсивности вибрации
| Оценка длительности эксплуатации
| Оценка интенсивности вибрации
| Оценка длительности эксплуатации
|
До 2, 8
| Отлично
| Длительная
| Отлично
| Длительная
|
2, 8-4, 5
| Хорошо
| Длительная
| Хорошо
| Длительная
|
4, 5-7, 1 (для номи-нальных подач)
| Удовлетворительно
| Ограниченная
| Удовлетворительно
| Ограниченная
|
4, 5 -7, 1 (для подач, отличных от номинальной)
| Удовлетворительно
| Длительная
| Удовлетворительно, необходимо улучшение
| Ограниченная
|
7, 1-11, 2*(для подач, отличных от номинальной)
| Удовлетвори- тельно, необ- ходимо улуч- шение
| Ограниченная
| Не допускается
| Не допускается
|
Свыше 11, 2
| Не допускается
| Не допускается
| Не допускается
| Не допускается
|
* Эксплуатация НА ограничена до замены рабочего колеса насоса на меньшую подачу.
|
Ход работы
1. Изучить теоретическую часть.
2. Из практической работы №14 выбрать неисправности, которые контролируются и диагностируются методами изложенные выше.
3. Дать заключение о дальнейшей эксплуатации НА.
Практическая работа №16
Популярное: