pdt_i04_ver_01 1/2

1

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW

Instrukcja do ćwiczenia

04

Temat:

NIEWYWAśENIE WIRNIKÓW SZTYWNYCH

Badanie zależności pomiędzy niewyważeniem a

drganiami na węzłach łożyskowych wirnika

Opracowanie:

Roman Barczewski

1.

Cel i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doskonalenie umiejętności w zakresie umiejętności stosowania selekcji
przestrzennej i widmowej drgań bezwzględnych rejestrowanych na węzłach łożyskowych wirników
w celu uzyskania wyższej wiarygodności detekcji niewyrównoważenia wirników.

2.

Obiekt badań

Obiektem badań, na którym realizowane są eksperymenty jest stanowisko do identyfikacji
niewyważenia jednopłaszczyznowego Wirnik jednostki napędowej jest zintegrowany z tarczą
dwudzielna z możliwością zamocowywania obciążenia. Sygnał z przetwornika drgań bezwzględnych
przetwarzany jest wstępnie w układzie kondycjonowania (filtracja dolnoprzepustowa w paśmie oraz
wzmacniane). W przetworniku analogowo-cyfrowym PCL 818L sygnały przyspieszeń drgań oraz
sygnał z sondy tachometrycznej zamieniane są postać cyfrową. Dalsze przetwarzanie realizowane jest
w oprogramowaniu wykonanym w systemie DasyLab.

3.

Aparatura i wyposażenie niezbędne do wykonania ćwiczenia:

•

Stanowisko badawcze do identyfikacji niewyważenia

•

sonda tachometryczna (wiroprądowa)

•

przetwornik przyspieszeń drgań ( akcelerometr)

•

system preprocesora sygnałowego ( przedwzmacniacz BOA)

•

karta konwersji analogowo cyfrowej ADC PCL 818L

•

komputer z oprogramowaniem pomiarowo analizującym w środowisku DayLab

•

interaktywny program obliczeniowy do analizy korelacyjnej i interpolacji wyników pomiarów
metodą regresji

•

miniaturowa waga elektroniczna, komplet mas do zadawania niewyważenia, suwmiarka,

•

kalkulator (we własnym zakresie)

4.

Przebieg ćwiczenia

a)

Zapoznać się z budową stanowiska laboratoryjnego, częścią mechaniczną, Narysować szkic stanowiska
wraz nanieść na nim rozmieszczenie i zorientowanie punktów pomiarowych. Odnotować w
sprawozdaniu typ stosowanej aparatury pomiarowo analizującej.

b)

Pod nadzorem prowadzącego uruchomić system preprocesora sygnałowego i komputer z
oprogramowaniem

c)

Prowadzący ćwiczenie indywidualnie przydziela wykonującym ćwiczenie rodzaj wielkość pomiarowej
(przyspieszenia, prędkości, przemieszczenia - a,v,x) charakteryzującej drgania agregatu, na podstawie
których studenci będą wykonywali ćwiczenie.

d)

Dokonać próbnego uruchomienia stanowiska bez niewyważenia; odczytać częstotliwość znamionową
(obrotową) wirnika, przeanalizować widmo drgań, nastawić filtr pasmowy „A” na pasmo częstotliwości
odpowiadającej składowej obrotowej (selekcja widmowa), nastawić filtra pasmowy „B” na pasmo
normowe 10-1000Hz, Odnotować w tabeli wartości skuteczne odpowiadające niewyważeniu
szczątkowemu. Zaobserwować w oknie oscyloskopowym oscyloskopie przebiegi drgań bez filtracji oraz
z filtracją pasmową (dla składowej obrotowej)

pdt_i04_ver_01 2/2

2

e)

Iteracyjnie zamocować na tarczy wirnika coraz większe masy powodujące niewyważenie; każdorazowo
po zmianie niewyważenia odnotować w tabeli masę ciężarka, promień zamocowania, odczytać
częstotliwość obrotową wirnika, przeliczoną wartość siły powodującej niewyważenie, wartości
skutecznie określonej wielkości charakteryzującej drgania (a,v,x) drgań dla wybranych punktów
pomiarowych w kierunku poziomym i pionowym

f)

Wprowadzić uzyskane dane do interaktywnego program obliczeniowego lub wykonać obliczenia
samodzielnie.

g)

Nanieść reprezentację graficzną wyników, równania funkcji interpolującej oraz współczynnik
determinacji ukazujący stopień skorelowania niewyważenia z drganiami agregatu dla poszczególnych
wielkości pasm i kierunków pomiaru.

h)

Na podstawie wyników pomiarów drgań bezwzględnych sformułować wnioski co do możliwości detekcj
identyfikacji niewyważenia wirnika, zakresu liniowej zależności pomiędzy drganiami a niewyważeniem

g)

Sformułować wnioski oraz opisać spostrzeżenia.

5.

Wymogi bezpieczeństwa:

•

Przed uruchomieniem agregatu należy bezwzględnie sprawdzić dokręcenie mas.

•

Nie wspomagać procesu zatrzymywania wirnika podczas jego wybiegu.

6.

Zagadnienia kontrolne.

-

Opisz przyczyny powstawania niewyważenia wirników

-

Scharakteryzuj defekty i uszkodzenia wałów i wirników

-

Klasy niewyważenia wirników

-

Metody wyrównoważania wirników

7.

Literatura uzupełniająca

[1]

Cempel.C Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn,

Niewyrównoważenie

rozdział 2.2.1

[2]

Cempel.C Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn,

Klasy niewyważenia dodatek D2

[3]

Materiały wykładowe - dostępne w internecie