Лекция 14. спектральный анализ вибрации

Симптомы нарушенной балансировки и диагностика

Определить нарушенную балансировку можно при движении на высоких скоростях. В этом случае ощутится вибрация на руле или на кузове. Диагностировать проблему можно при помощи визуального осмотра. Колесные диски должны быть максимально ровными, без вмятин. Если автомобиль в последнее время не проезжал на скорости по ямам, а легкая вибрация ощущается на руле и на кузове, то, скорее всего, проблема именно в нарушенной балансировке.

Однако не стоит думать, что если бьет руль, то достаточно отдать на балансировку только два передних диска. Зачастую исправить проблему можно, лишь если отбалансировать все четыре.

Изношенная подвеска

Сильно изношенные элементы ходовой части могут провоцировать вибрацию в руль. Подвеска влияет на контакт автомобиля с дорогой. Если в ходовой части есть люфт, то это причина дисбаланса при вращении. Но люфт подвески – это лишь «катализатор» тряски на колесе. Он сам по себе не может служить основной причиной того, что появилась вибрация руля.

Скорости 100-120 (ВАЗ–2108 – не исключение) могут вам продемонстрировать ее, когда у автомобиля имеется неисправность рулевого механизма. Устранить эти поломки необходимо в первую очередь. Это может быть опасно. Однако диагностировать проблемы нужно в последнюю очередь, если все остальные узлы в полном порядке.

Неправильное вращение электродвигателя

Центробежные насосы могут работать правильно только в одном направлении. Для этого на корпусе насоса нанесена стрелка направления движения жидкости. В системах однофазного электропитания проблема неправильного вращения рабочего колеса исключена. А вот в трехфазных сетях ошибки подключения фаз очень часто встречаются при первых пусках электродвигателей, когда при монтаже перепутаны любые два провода (рисунок 6).

Чтобы исключить обратное вращение рабочего колеса в насосе, делают кратковременный пуск электродвигателя и следят за направлением движения вентилятора охлаждения (рисунок 7). Движение лопаток вентилятора должно совпадать со стрелкой на корпусе насоса, если это не так, делают смену фаз и повторно запускают двигатель.

Причины вибрации насосных агрегатов и способы их устранения.

Основные причины вибрации насосных агрегатов обусловливаются механическими, электромагнитными и гидродинамическими явлениями, а также жесткостью опорных систем.

Краткая характеристика причин вибрации, позволяющая принять меры по их устранению, следующая.

— Неуравновешенность ротора (дисбаланс) — состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб

— Качество смазки подшипников скольжения. Основными причинами повышенных уровней вибрации являются силы трения между поверхностями подшипника и шейки вала, возникающие в результате неравномерной и неправильной смазки подшипников.

— Дефекты подшипников качения

— Некачественная сборка ( несовпадение осей, большие зазоры в подшипниках, дефекты шестерен зубчатых передач, ослабление механических соединений)

— Магнитные силы — проявляются у электродвигателей.

— Источники вибрации гидродинамического происхождения. Эти вибрации возникают в тех случаях, когда рабочее колесо насоса изготовлено недостаточно точно и различается по шагу, углу между лопастями, по длине, толщине и углам установки лопастей

— Специфический источник вибрации у насосов — кавитация, которая возникает при местном понижении давления в тех областях потока, где скорости достигают максимального значения, т.е. при обтекании тел. В результате возникающего при этом разрыва сплошности жидкости в ней образуются кавитационные полости — пузырьки или каверны, заполненные газом или паром. Захлопывание кавитационных пузырьков сопровождается значительным местным повышением давления и образованием ударной волны. При этом возникают вибрации

— Резонансные колебания элементов и узлов насосного агрегата. Наиболее опасны для механических систем, так как даже при сравнительно малых возмущениях могут возникнуть в них большие динамические напряжения.

Резонансные колебания могут возникнуть из-за близости рабочих частот вращающихся деталей агрегата

— Внешние причины. Насосные агрегаты имеют неразделенные или слабо разделенные фундаменты. В этих случаях вибрация передается через фундамент и может привести к ослаблению креплений и соединений, разрушению подшипниковых узлов и т.д.

Источник

Колеса и диски

Если рулевое колесо начинает вибрировать на стоящем автомобиле с работающим мотором – проблема, однозначно, связана с двигателем (ослаб крепеж или имеет место его не точная установка после демонтажа), обычно появляется на автомобилях старше 10 лет. Дополнительно можно проверить рулевую колонку, на поиски других дефектов, в этом случае, не стоить тратить время. Ремонт следует провести как можно скорее, чтобы избежать серьезной поломки.

При возникновении «биения» на малых (до 40 км/час) скоростях и пропадании после дальнейшего разгона, следует обратить внимание на наличие:

На колесных дисках и в арочных пространствах крыльев. Такая проблема возникает обычно в зимнее время и после эксплуатации автомобиля на загрязненных участках дорог или пересеченной местности в весенне-осеннюю распутицу. Очистка, мойка керхером или оттаивание в боксе, устранят дефект и избавят от вибрации.

Появление вибрации при движении на скорости в пределах 60 км/час и выше. Может означать отсутствие балансировки колес при их сезонной замене или после ремонта – наиболее часто встречающаяся причина. При увеличении скорости движения, возрастает центробежная сила на колесах. Разница ее значений между колесами и приводит к «биению» рулевой колонки. Продолжительная эксплуатация с данным дефектом может привести к выходу из строя подшипника, который меняется, на большинстве автомобилей в сборе со ступицей и ремонт обходится не дешево.

Нарушение геометрии дисков (особенно штампованных), вызовет вибрацию руля, которая будет увеличиваться пропорционально ускорению движения. Проблема изменения геометрии может возникнуть, когда:

  • Физическое воздействие (удар) на колесо из-за попадания в яму или наезда на препятствие.
  • Брак изготовителя или повреждение при установке.

Выявить дефект визуально не всегда представляется возможным даже для профессионалов. Поврежденной может оказаться внутренняя часть диска. Для устранения следует обратиться в шиномонтажную мастерскую.

Особенно часто встречающаяся, у неопытных автолюбителей, причина возникновения биения руля – банальная разница давления в колесах и неравномерный износ шин в результате:

  • Заводского брака или низкого качества.
  • Эксплуатации автомобиля в условиях плохих дорог или пересеченной местности.
  • Разбалансировки развала и схождения передней пары колес.

Регулярная проверка давления, качественное проведение технического обслуживания и своевременная замена старой «резины» на новую, являются действенной профилактической мерой предупреждения возникновения вибрации руля.

Причины возникновения

Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, тогда источник дефекта имеет магнитную природу (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака обмоток и так далее) или в момент пуска и под нагрузкой, тогда источник проблемы механический.

К механическим источникам вибрации можно отнести изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), нарушение центровки ротора, перегрев подшипников (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений крепления элементов электродвигателя. Также режим использования электродвигателя (генератор или движитель) может объяснить причину возникновения неисправности, например, поломка лопастей электровентилятора или нарушение соосности муфты при вращении гидроагрегатов.

Нарушена балансировка

Если наблюдается вибрация руля на скорости 100-120 км/ч, первым делом стоит осмотреть диски и покрышки. Они не идеальны. Диски могут быть неровными или неравномерными по составу. Так как в разных местах покрышки или диска вес разный, то в процессе вращения то место, где масса больше, будет утягивать на себя центр тяжести. Это не что иное, как воздействие центробежной силы. Соответственно, при высоких оборотах колеса данное воздействие обязательно будет передаваться через рейку и тяги на руль. При других повреждениях по этой же причине вибрация будет возникать и на кузове.

Какой выход из подобной ситуации? Водителю необходимо производить балансировку колес. Лучше делать это периодически. Также балансировка обязательная при «переобувке». Что собой представляет этот процесс? Это выравнивание веса колеса в каждой его точке. Если обнаруживаются нарушения, то специалист наклеивает на диск специальные грузики.

Эксплуатировать автомобиль долгое время на неотбалансированных колесах нельзя. Это может вызывать сильный износ в некоторых местах покрышки, что усилит вибрацию. Также из-за этого чрезмерно изнашиваются практически все компоненты и узлы подвески автомобиля. Большой нагрузке подвергаются также и подшипники ступицы.

Сообщений с 1 по 20 из 32

1 Тема от serega 2012-02-24 19:48:35

  • serega
  • Новый участник
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-24
  • Сообщений: 38Спасибо: 2

Тема: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

Помогите. ездить невозможно. при разгоне ровно при 100км/ч начинается сильная вибрация руля. такое ощущение что сейчас колёса отлетят. уже и резину менял, балансировку делал, развал делал, бесполезно. может кто подскажет куда лезть нужно.

2 Ответ от Admin 2012-02-25 06:38:26 (2012-02-24 20:52:01 отредактировано )

  • Admin
  • Администратор
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-20
  • Сообщений: 3,257Спасибо: 623

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

вибрация это колебания. колебания может вызвать только вращающееся колесо, которое имеет дисбаланс. на практике оказалось что при скорости 90-110 км ч колесо вращаясь создает резонанс, поэтому мы и ощущаем на руле вибрацию. на других скоростях колесо тоже колбасит но изза отсутствия резонанса мы разколбас не чувствуем. Начни с простого (очисти внутри обода колеса всю грязь и отбалансируй все колеса на хорошем проверенном стенде)Если не поможет, значить смотри в сторону подвески, может подшипник какой износился.Чудес не бывает

Кстати иногда причина может быть в дисках или их креплении, если диски новые, то очень может быть.Так же резина бракованная кривая попадается.

и еще, центрирующие болты ты затягиваешь крест на крест ?

3 Ответ от serega 2012-02-25 09:33:41

  • serega
  • Новый участник
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-24
  • Сообщений: 38Спасибо: 2

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

дело явно не в подвеске. там всё новое. ступицы новые подшипники, тормозные диски. кстати сейчас только вспомнил как я только поменял тормозные диски и ступицу правую это было осенью. на первое время два три дня вибрация пропала. потом началась балансировку делал калёса менял бесполезно. купил другую резину нордман 4 это хака 2 ничего не поменялось. вот всю зиму и проездил сильно не гонял. а щас дороги подсохли. аж страшно ездить)))

4 Ответ от aleks-nk 2012-02-25 12:33:27

  • aleks-nk
  • Участник
  • Неактивен
  • Откуда: Новокузнецк
  • Регистрация: 2012-02-25
  • Сообщений: 136Спасибо: 29
  • Авто: Ваз 21102 1,5 8кл 2004г Ниагара

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

У меня аналогичная ситуация руль начинает дергать на 110-120 кмч. Недавно менял ступичный передний левый подшипник и тормозные диски, может из-за них,потому что качество запчастей у нас Г***,Хотя грешу что резину повело из-за скорости, да к тому же перепады температуры на улице -30 -35, по трассе резина прогревается, потом снова остывает.

5 Ответ от serega 2012-02-25 19:06:31

  • serega
  • Новый участник
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-24
  • Сообщений: 38Спасибо: 2

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

о чудо. снял у друга колёса только перед поставил себе и всё прошло. )))только на 110км слвсем маленькая вибрация есть. (( думаю не страшно. 2 марта в другой город поеду там около 1000км протестирую. и отпишусь.

6 Ответ от Admin 2012-02-26 06:58:12

  • Admin
  • Администратор
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-20
  • Сообщений: 3,257Спасибо: 623

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

Значит диски всему виной были ?

7 Ответ от serega 2012-02-26 15:33:50 (2012-02-26 09:26:22 отредактировано serega)

  • serega
  • Новый участник
  • Неактивен
  • Регистрация: 2012-02-24
  • Сообщений: 38Спасибо: 2

Re: Решено: Вибрация руля при 100км/ч

вроде да. я не думаю что резина плохая это всё таки хака да и проходила немного первый слой ещё не стёрся. а вот литьё да. они староваты я их по дешовки у парнишки купил на зиму. но когда на шинки делали сказали в порядке всё. вообщем они уже в мусарке))))

Осталась ещё проблема при торможении. уверен что диски тормозные. я по осени правый перегрел походу повело. думаю отдать что бы проточили..

Да качество у нас полное Г. посмотри может люфт в ступице есть. на своём опыте знаю. два раза переприсовывал подшипник. хватило на месяц в итоге взял новую ступицу в сборе сейчас проблем нет! Если со ступецей всё впорядке колёса с зада на перед перекинь или у друга сними как я сделал)))мне помогло Если не поможет отпишись будем думать дальше

Вибрация руля на скорости – явный признак наличия определенного дефекта на автомобиле. Не стоит затягивать с проведением диагностики и устранении выявленных неисправностей для предотвращения серьезных последствий, способных привести к аварийной ситуации. Надежная работа системы рулевого управления предусматривает отсутствие каких-либо «дрожаний» и «колебаний», передаваемых на руки водителя, при движении автомобиля по ровной дороге с качественным покрытием.

Автомобиль трясет при разгоне

Помимо перечисленных
неисправностей, тряску во время разгона можно объяснить неисправность
трансмиссией. Вот три распространенные проблемы, вызывающие тряску.

Уровень масла в коробке. Низкий уровень трансмиссионной смазки приводит к провалам в разгоне авто. Обычно эта проблема сопровождается шумом трущихся друг о друга шестерен.

Фильтр автоматической коробки. Засорившийся фильтрующий элемент снижает циркуляцию смазки в АКПП. Из-за этого появляются ощущения, характерные низкому уровню трансмиссионной жидкости.

Неисправность карданного шарнира. В узлах, соединяющих валы под углом, устанавливается шарнир неравных угловых скоростей. Даже незначительный люфт подвижных элементов детали приводит к вибрации на скорости.

Остальные причины

Все вышеперечисленные неполадки могут вести за собой вибрацию на разных скоростях. Однако если она проявляется только на больших, то основным подозреваемым становится двигатель, а именно – неправильная его установка. Естественно, этому должны предшествовать замена или капремонт мотора, поэтому мы и не упомянули этот фактор в первых рядах. Для избавления от последствий небрежности мастеров придется снимать подвеску, несколько ослабить опоры, поддерживающие двигатель, а после вернуть подвеску на место.

Достаточно много возни из-за явной халтуры, причем оплаченной вами же! К вибрациям на высоких скоростях может привести и карданный вал, в том числе и его дисбаланс. Винить в этом случае нужно в первую очередь крестовины.

Если вибрация по кузову на скорости 100-120 км/ч вызвана ими, нужно будет снимать вал, проверять сначала крестовины (они должны свободно двигаться даже при слабом нажатии), затем – наличие смазки в роликовых подшипниках, а далее – шлицевое соединение. Если оно изношено или повреждено, кардан придется менять полностью.

Высокая вязкость жидкости

Многие центробежные насосы предназначены для перекачки жидкостей с низкой вязкостью. Если посмотреть документацию на насос, то напорно–расходные характеристики там приведены на жидкость с кинематической вязкостью воды. По мере увеличения вязкости снижается эффективность насоса и одновременно уменьшается напор и расход (рисунок 11).

Низкую производительность можно объяснить изменением вязкости рабочей среды, при снижении температуры или замене жидкости.

Важно знать фактическую вязкость перекачиваемой жидкости. Часто персонал ждет от насоса производительность и напор как на заводской табличке, которые указаны при перекачке воды, но на деле все по–другому

Когда вязкость используемой жидкости выше воды, следует использовать поправочный коэффициент и заново сформировать график напорно–расходных характеристик. Благодаря компьютерным программам это не занимает много времени и позволяет объективно сказать низкий расход насоса или нет.

1. Тряска рулевого колеса при движении на скорости

Самая распространенная тряска, которая встречается в автомобиле это вибрация руля при движении на скорости. Примечательно, что подобная тряска рулевого колеса, при наборе скорости, становится еще больше. Как правило, вибрация на руле сначала еле заметна, но в последующем становится все больше и больше. Помните, что вибрация в рулевом колесе может являться причиной серьезной поломки, которая может привести к аварии в результате потери управления.

Также если Вы не обращаете внимание на вибрацию руля, то в последующем это может привести к быстрому износу многих компонентов автомобиля (от шин до трансмиссии). Поэтому если в Вашем автомобиле присутствует вибрация рулевого колеса, Вам необходимо обязательно проверить следующие элементы машины:

Поэтому если в Вашем автомобиле присутствует вибрация рулевого колеса, Вам необходимо обязательно проверить следующие элементы машины:

— Проверьте балансировку колес . Обратитесь на шиномонтаж, чтобы проверить балансировку колес. От разбалансировки колес может быть сильная вибрация рулевого колеса при скорости. Это самая простая причина биения рулевого колеса, которая устраняется без особых денежных затрат.

— Замените амортизаторы или стойки . Изношенные стойки или амортизаторы могут привести к неравномерной работе подвески, что будет являться причиной тряской в автомобиле. Особенно тряска будет заметна на неровной дороге или на большой скорости.

— Проверьте опорный подшипник стойки . Они находятся сверху над амортизаторами. Спереди Вы можете проверить их под капотом. Если они износились, то замените эти компоненты, которые могут являться причиной вибрации при движении на скорости.

— Проверьте и при необходимости замените шаровые шарниры . Шаровые опоры часто приходят в негодность из-за неровных и плохих дорог. В нашей стране шаровые шарниры служат гораздо меньше, чем на автомобилях, которые эксплуатируются в Европе. Если эти компоненты имеют люфт, то при движении, это часто приводит к тряске в машине.

— Проверить и заменить наконечники рулевой тяги . Рулевые наконечники со временем начинают «люфтить» из-за износа. Благодаря им Ваши колеса поворачиваются параллельно. Если рулевые наконечники пришли в негодность, то передние колеса могут быть не параллельны, что вызовет тряску (вибрацию) на рулевом колесе.

Диагностика

В каждом переднеприводном автомобиле устанавливается две гранаты ШРУС – справа и слева. Осмотр и несложный тест дадут понять, какая граната приводит к тому, что вибрация идет на кузов и это позволит не разбирать оба узла.

Автомобиль требуется загнать на яму, при этом его нельзя поддомкрачивать или поднимать на подъемнике, поскольку трипод должен находиться в естественном нагруженном состоянии и не смещаться от основного положения. Коробка передач устанавливается в нейтральное положение.

Одной рукой нужно взяться за ось привода, входящую в гранату, второй попытаться вращать саму гранату. В идеальном варианте она не должна вращаться вообще, может допускаться люфт до 2 мм. Если он больше – именно эта граната является причиной вибраций, передаваемых на кузов. Подобный тест делается со второй гранатой, она тоже может быть источником вибрации при разгоне.

Причины вибрации кузова на автомобиле

Вибрации при движении автомобиля по ровной дороге как правило возникают из-за критического износа деталей, нарушения их геометрии, не затянутых и изношенных креплений. Наиболее распространенные ситуации и соответствующие им неисправности представлены в таблице ниже.

Являющийся причиной вибрации и посторонних звуков дисбаланс может привести к повышенной нагрузке на сопряженные узлы. К примеру, при разбалансировке колес быстрее изнашиваются шины, а также элементы подвески. Вибрации сказываются и на безопасности езды – водитель быстрее устает, ему сложнее удерживать машину на дороге.

Проблемы с качеством шин

фото: Ildar Garifullin / unsplash.com

Продавцы покрышек признаются, что дефекты качества затрагивают не только низкобюджетные шины, а проблемы с балансировкой колес касаются не только колес больших диаметров. Более того, некоторые особо дорогие шины требуют не только профессионального, но и высококачественного оборудования для установки покрышки на диск. Такое оборудование редко можно встретить в автосервисах Германии и Англии.

Поэтому отнеситесь со всей серьезностью к обслуживанию автомобиля, вплоть до качественного шиномонтажа, в том случае если вы приобрели дорогой автомобиль или эксклюзивный комплект колес с дорогой спортивной резиной.

Рабочие формы колебаний

Вместо сравнения значений фазы и амплитуды из таблицы или пузырьковой диаграммы, программное обеспечение рабочей формы колебаний (ODS) может использоваться для анимации модели машины. ODS — это метод измерения, используемый для анализа движения роторного оборудования и конструкций во время нормальной работы. ODS является расширением фазового анализа, когда компьютерная модель машины анимируется данными фазы и амплитуды или одновременно измеренными временными сигналами. Анимация визуально анализируется для диагностики проблем. ODS-тестирование позволяет выявить широкий спектр механических неисправностей и проблем с резонансом, таких как ослабление, мягкая лапа, разрыв сварных швов, несоосность, дисбаланс, изгиб или кручение из-за резонанса, структурное ослабление и проблемы с фундаментом.

Рисунок 13 представляет собой простую ODS из трех валов с прямым соединением. Фаза и амплитуда были измерены с помощью постоянно установленных датчиков смещения X и Y на турбогенераторе. Значения, перечисленные в таблице, использовались в программном обеспечении ODS для анимации модели в виде валов турбины высокого и низкого давления и вала генератора. Изображение справа от таблицы представляет собой снимок из анимации ODS, показывающий характер вибрации каждого вала и относительное движение между валами при скорости 3600 оборотов в минуту (скорость вращения).



Рис. 13. Рабочая форма колебаний валопровода

Многие машины вибрируют из-за ухудшения состояния фундаментов, ослаблений, структурного резонанса опор и других проблем, которые возникают под подшипниками машины. Фазовое обследование может включать сотни контрольных точек, измеренных по всей машине и фундаменту. Хорошее программное обеспечение ODS может упростить анализ данных фазы и амплитуды из большого количества контрольных точек. Анализ ODS включает в себя наблюдение и интерпретацию движения машины. На рисунке 14 показана ODS модели вертикального насоса.



Рис. 14. Рабочая форма колебаний вертикального насоса

Вред от вибрации

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше». На скорости вибрация кузова авто, это не только дискомфорт для водителя и пассажиров, она, кроме того вредна для машины в целом

Через некоторое время в кузове машины от вибрации возникают трещины. Кроме этого, болты и гайки начинают самопроизвольно откручиваться, что приводит к опасным последствиям в дальнейшем. Таким образом, возникает риск возникновения аварийных ситуаций. Кроме того, вибрации наносят вред здоровью человека, вызывает сужение сосудов, нарушает кровообращение, приводит к отложению в суставах солей, снижая подвижность, при продолжительных воздействиях

На скорости вибрация кузова авто, это не только дискомфорт для водителя и пассажиров, она, кроме того вредна для машины в целом. Через некоторое время в кузове машины от вибрации возникают трещины. Кроме этого, болты и гайки начинают самопроизвольно откручиваться, что приводит к опасным последствиям в дальнейшем. Таким образом, возникает риск возникновения аварийных ситуаций. Кроме того, вибрации наносят вред здоровью человека, вызывает сужение сосудов, нарушает кровообращение, приводит к отложению в суставах солей, снижая подвижность, при продолжительных воздействиях.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБНАРУЖИВАЕМЫХ ДЕФЕКТОВ ПО ВЕЛИЧИНЕ

В настоящее время из многолетнего опыта работы известно двенадцать основных дефектов подшипников качения, имеющих сильное влияние на ресурс при нормальных условиях эксплуатации (см. табл. 1). Из всех этих дефектов только выработка (загрязнение) смазки обнаруживается по росту уровня высокочастотной третьоктавной вибрации над средним значением не более чем на 20 дБ. Для выявления этого дефекта необходимо по трем замерам определить средний уровень высокочастотной вибрации, и только начиная с четвертого замера проводить диагностику данного дефекта.

Все остальные дефекты приводят к модуляции сил трения и вибрации с определенными группами частот.

Основные дефекты по величине подразделяются на:

—    слабые, не влияющие на работу подшипника (глубина модуляции порядка 10 дБ):

—    средние, сокращающие остаточный ресурс (20 дБ):

—    сильные, при которых возможен аварийный выход из строя подшипника (30 дБ).

Длительность долгосрочного прогноза состояния и периодичность диагностирования

подшипникового узла определяется как типовой срок дальнейшей безотказной работы подшипника от среднего ресурса и превышает 20%. При появлении средних дефектов длительность прогноза сокращается как минимум в два раза. При определенных видах сильных дефектов рекомендуется заменять подшипник не дожидаясь выхода его из строя, либо устранить возникающий дефект, если это возможно.

На определенной скорости

Если в автомобиле наблюдается вибрация на большой скорости, причиной могут быть неисправности в таких узлах:

Если появляется вибрация по кузову на скорости 100–120 км, проверяется сайлентблок на рычагах подвески, шаровые шарниры. Выход из строя агрегатов связан с ездой по плохим дорогам, частыми попаданиями в ямы.

Износ пружины амортизатора, опорного подшипника стойки приводит к тряске машины при езде по неровным участкам со скоростью выше 80 км в час.

Разбалансировка колес идет первой причиной тряски рулевого колеса от 50 до 100 км/ч. При больших скоростях ехать при такой неисправности невозможно и опасно.

Износ рулевого наконечника приведет к образованию большого люфта в узле, это создаст разбалансировку передних колес, приведет к тряске автомобиля на скорости от 90 км/ч.

Если причиной вибрации является коробка передач, проверить это легко. Следует во время движения на МКПП выжать сцепление, на АКПП установить рукоятку в позицию «N». Если тряска прекратилась, проблема диагностируется в узле КП.

ВЫБОР ТРЕТЬОКТАВНОГО ФИЛЬТРА

Надежность и достоверность диагностирования подшипников качения с помощью спектров огибающей имеет сильную зависимость от выбора частотного диапазона контролируемых составляющих вибрации, используемых для измерения диагностических параметров.

Для достижения максимальной эффективности диагностирования дефектов необходимо выбрать такой диапазон в прямом спектре высокочастотного сигнала вибрации. в котором отсутствуют гармонические составляющие и какие-либо другие факторы.

искажающие диагностическую информацию (рис. 4). Посте фильтрации из вибросигнала интересующей нас полосы частот, берут ее огибающую и рассчитывают от нее обычный спектр14

Для получения наивысшей достоверности рекомендуется выполнять несколько основных условий при выборе третьоктавного фильтра детектора огибающей.

рис. 4 «прямой» спектр

Первым условием является использование третьоктавного15 фильтра со среднегеометрической частотой от 2 кГц до 25 кГц, причем дтя тихоходных16 машин имеет смысл выбирать и более низкочастотный третьоктавный фильтр.

Максимум17 спектральной плотности случайной вибрации колец подшипника, возбуждаемой силами трения, приходится на частоты 1-8 кГц. причем, после максимума, ее величина быстро уменьшается с ростом частоты. Одновременно с этим, спектральная плотность случайной вибрации, возбуждаемой ударными импульсами, слабо зависит от частоты и может оставаться приблизительно одного уровня до частот порядка сотен килогерц и более. Оптимальным будем считать такую полосу анализируемых частот, в которой уровни случайной вибрации, вызываемой ударными импульсами и узлами подшипника, имеют приблизительно одинаковые уровни.

Используя высокочастотные фильтры, можно повысить чувствительность к таким дефектам, как раковины на поверхностях качения, понижая при этом эффективность обнаружения других (например, дефектов, возникающих при монтаже подшипников).

14    Так получают спектр огнбаюшей.15    С увеличением полосы пропускания фильтра увеличивается чувствительность метода, но вместе с этим, возрастает вероятность попадания гармонических составляющих, искажающих спектр огибающей.16    Тихоходной будем считать машину с рабочей частотой менее 15 Гп17 Частота максимума спектральной плотности вибрапии. создаваемой силами трения, растет по мере увеличения частоты вращения машины.

Однако, в широком частотном диапазоне (порядка одной-двух октав) соотношения вкладов в случайную вибрацию сил трения и ударных импульсов при сильных дефектах меняется весьма слабо.

Вторым условием является отсутствие в полосе пропускания фильтра интенсивных гармонических составляющих, резонансов, антирезонансов и неоднородной спектральной плотности сигнала вибрации, которые могут исказить результаты диагностирования. Для проверки выполнимости этого условия при выборе точки контроля, нужно взять прямой спектр вибрации в этой точке в полосе частот до 30 кГц и убедиться в отсутствии в выбранной третьоктавной полосе частот гармонических составляющих, которые превышали бы уровень случайных составляющих на 4-6 дБ. как это показано на рис. 4. Если это условие не выполняется, рекомендуется изменить точку контроля или перейти на другой фильтр, частота которого находится в пределах октавы от рекомендуемого значения.

Третьим условием является низкий уровень собственных шумов прибора по сравнению с уровнем полезного сигнала в выбранной полосе. Убедится в выполнении этого требования можно отсоединив датчик от анализатора и оценив уровень фона спектра огибающей. Уровень случайных составляющих при наличии полезного сигнала должен бьггь выше величины, полученной при выключенном акселерометре, более чем на 10 дБ

К существенным ошибкам ведет попадание в анализируемую полосу резонансов элементов подшипника. В этом случае слабые дефекты этого узла могут быть приняты за сильные, а сильные дефекты других узлов — за слабые. Таким образом, диагноз может быть ошибочным как по виду, так и по величине обнаруженных дефектов. В то же время резонанс акселерометра если измерение производится на его частоте, не ухудшает качеств диагностирования в случае, когда он используется вместо третьоктавного фильтра в детекторе огибающей.

Проверку выполнимости всех описанных условий рекомендуется выполнять всего одни раз. при выборе точки контроля вибрации. В дальнейших измерениях можно не учитывать те изменения, которые происходят в процессе эксплуатации машин.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Лошадиные силы
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: