---

4. Измерительная аппаратура должна соответствовать разд. 2 ГОСТ 12370-75.

4.1. Вибропреобразователи следует устанавливать, как правило, в вертикальном и горизонтальном направлениях в плоскостях, перпендикулярных оси ротора и проходящих через середины подшипников в плоскостях опор, чтобы измерять вертикальную и горизонтальную компоненты виброскорости поперечной вибрации.

Примечания:

1. При вертикальной или наклонной оси ротора измерительные вибропреобразователи устанавливают в тех же плоскостях под углом 90° друг относительно друга.

2. В тех же случаях, когда установить измерительные вибропреобразователи на опоры нельзя, допускается установка их на корпусе изделия с учетом взаимосвязи уровней вибрации в контролируемой точке и плоскостях опор.

4.2. Для измерения виброскорости опор ротора разрешается, если это допустимо по условиям безопасности, использовать приборы с ручными измерительными вибропреобразователями, виброметры, щупы и неконтактные измерительные вибропреобразователи. Они должны обеспечивать точность измерения виброскорости ± 20 % и устанавливаться, как указано в п. 4.1.

4.3. Когда испытываемая машина снабжена собственным контрольным оборудованием, его разрешается использовать, сели оно обеспечивает измерение виброскорости в соответствии с пп. 4.1 - 4.2.

5. Подготовку, проведение контроля и оформление результатов выполняют в соответствии с НТД.

5.1. Контроль проводят в следующей последовательности. Подготовив изделие и аппаратуру к измерению вибрации, ротор разгоняют до максимальной эксплуатационной частоты п_эмакс, на которой ротор должен вращаться не менее 2 мин, после чего его разгоняют до завышенной n_зав частоты вращения (для выравнивания внутренних напряжений сборки, выбора зазоров, деформации обмоток и т.д.), если таковая предусмотрена программой испытания, устанавливающей также и продолжительность вращения на n_зав. Затем частоту вращения ротора снижают до п_эмакс, на которой он должен вращаться не менее 2 мин, после чего измеряют по п. 6 среднеквадратические значения виброскоростей опор ротора, вращающегося на максимальной эксплуатационной частоте вращения п_эмакс. Когда измерения закончены, вращение ротора прекращают. Значения ускорения при разгоне и выбеге ротора устанавливают и программе испытаний.

5.2. В тех случаях, когда изделие имеет одну или несколько эксплуатационных частот вращения (например, асинхронный электродвигатель), ограничение условий испытаний в отношении диапазона частот вращения должно быть установлено в программе испытаний.

5.3. Испытание должно проводиться на незагруженной машине.

Примечание. В технически обоснованных случаях разрешается проводить испытание под нагрузкой. Диапазон нагрузок должен быть установлен в программе испытаний.

6. Измерение среднеквадратических значений виброскоростей производят по п. 4.1 в двух ортогональных направлениях X и Y, поэтому действительная среднеквадратическая виброскорость вычисляется по формуле

где

Т - продолжительность измерения.

6.1. Во время измерения при вращении ротора на п_эмакс определяют среднеквадратические значения виброскоростей _{и в опорах А и В.}

Здесь _{- среднеквадратическое значение виброскорости, которое измеряют с помощью трехоктавных фильтров, настроенных на основную частоту, равную пэмакс;}

_{- среднеквадратическое значение виброскорости, которое измеряют с помощью октавных фильтров в диапазоне частот от 10 до 2000 Гц при вращении ротора на пэмакс, где viср. кв - среднеквадратическое значение виброскорости в i-й октаве.}

Примечания:

1. Октавные и третьоктавные фильтры - по ГОСТ 17168-82.

2. _{- вызывается остаточными дисбалансами в плоскостях опор DAост и DBост и рядом других причин.}

3. Диапазон частот 10 - 2000 Гц принят в предположении, что энергия вибрации с более высокой или низкой частотой мала. В ином случае диапазон частот должен быть расширен.

4. В технически обоснованных случаях разрешается применять фильтры с более узкой полосой.

6.2. Разрешается применять иную измерительную аппаратуру, например, указанную в п. 4 настоящего раздела, если она обеспечивает точность измерений ± 10 % среднеквадратических значений виброскорости.

7. Для электрических машин измерения виброскорости, предусмотренные пп. 3 - 6, проводятся по ГОСТ 12379-75.

8. Если измеренное по п. 6 среднеквадратическое значение виброскорости превышает допустимое значение, установленное в нормативно-технической документации для данного изделия, а измеренное по п. 6.1

то основная энергия вибрации зависит не от дисбалансов, а от других причин.

9. Если _{велики, а определенные по п. 5.7 настоящего стандарта остаточные дисбалансы DA,Bост в плоскостях А и В, вызывающие в опорах виброскорости}

измеренных по п. 6 настоящего приложения, то вибрация на основной частоте не определяется неуравновешенностью и ужесточение требований к балансировке обычно нерационально.

В этом случае следует изменить технологический процесс или конструкцию опытного изделия, или применять балансировку на месте.

10. Число опытных изделий, подлежащих контролю балансировки, устанавливается технической документацией. Определение этого числа и обработку результатов контроля балансировки работающих опытных изделий рекомендуется проводить методами, изложенными в пп. 5 - 7 рекомендуемого приложения 4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

1. Дисбалансы являются векторными случайными величинами и имеют двухмерное рассеивание, ибо характеризуются значением и углом или проекциями на две взаимно перпендикулярные оси.

Измеренные у большого числа однотипных роторов, изготавливаемых и собираемых в практически одинаковых условиях, значения и углы дисбалансов можно нанести на плоскость, используя полярную систему координат (см. чертеж).

При числе измерений N ® ¥ дисбалансы одного значения с радиусом r должны равномерно распределяться вокруг начала координат, а значения дисбалансов (т.е. длины радиусов) вдоль любого радиуса постоянного угла j должны распределяться по некоторому закону.

2. Если перпендикулярно к плоскости, в которой отложены векторы дисбалансов (см. п. 1 настоящего приложения), из концов каждого из векторов откладывать частость появления дисбаланса данного значения, то в системе координат XYZ получается поверхность, показанная на чертеже, которая называется поверхностью распределения.

Примечание. Число событий А в К испытаниях называется частотой события, а отношение частоты к числу К - частостью события.

Вместо угла и значения дисбаланса можно откладывать его проекции на две взаимно перпендикулярные оси и иметь дело не с вектором, а со скалярами.

3. Из теории вероятностей известно, что, если величины х, у (проекции вектора дисбаланса), определяющие двухмерную случайную величину (вектор дисбаланса), распределены на плоскости по закону Гаусса, то длина вектора дисбаланса распределена по закону Рэлея.

Если обе проекции имеют одинаковые среднеквадратические отклонения

а их средние значения

равны нулю, то поверхность распределения (см. чертеж) будет симметричной относительно вертикальной центральной оси z.

4. Закон распределения Гаусса для проекций дисбалансов и закон Рэлея для его длины - лишь один из возможных частных случаев приближения, известных из опыта зависимостей вероятности от дисбаланса.

Метод статистической обработки результатов контроля основан на теореме Ляпунова и неравенстве Чебышева, что при N ® ¥ распределение среднего арифметического приближается к закону Гаусса, а истинное значение случайной величины - к ее математическому ожиданию.

5. В практике балансировки иногда по результатам исследования случайной выборки из всей партии роторов приходится делать заключение о всей партии.

На основании упомянутой теоремы это заключение делается с некоторой вероятностью W < 1 (в дальнейшем называемой доверительной вероятностью).

Значение W обычно выбирается равным: 0,90; 0,95; 0,98; 0,99 или 0,999 и указывается в технической документации.

Рассмотрим ряд примеров.

6. Определим для п. 4.2 настоящего стандарта объем случайной выборки, т.е. число N роторов, которые нужно проверить, чтобы с доверительной вероятностью W утверждать, что, если у этих N роторов измеренные начальные дисбалансы D_A,Bначj (j = 1, 2, ..., N) в плоскостях опор A и B меньше допустимых, то и у остальных роторов всей партии они также меньше допустимых.

Число N вычисляется следующим образом.

6.1. Выбирают предварительное число роторов m ≥ 5 и измеряют их начальные дисбалансы D_{A,B j}.

6.2. Вычисляют средние арифметические значения дисбалансов этих роторов для каждой из плоскостей опор А и В

6.3. Вычисляют для каждой из плоскостей опор А и В квадраты среднего квадратического отклонения, формулы которых идентичны для любого распределения

6.4. По таблице находят коэффициент Стьюдента _{, зависящий от принятых W и m.}

6.5. Вычисляют искомое число N по формуле

для каждой из плоскостей опор А и B и принимают наибольшее из двух найденных значений.

Примечание. Число N_A,B может быть уточнено путем повторения расчета по пп. 6.2 - 6.5 для количества проконтролированных роторов, большего, чем выбрано по п. 6.1.

7. Результаты эксперимента с N роторами могут быть использованы для установления с доверительной вероятностью W окончательных значений функциональных дисбалансов.

Это производят в следующем порядке.

7.1. Вычисляют среднее значение функциональных дисбалансов в плоскостях коррекции 1 и 2 опытной партии (j = 1, 2, 3, ..., N)

7.2. Вычисляют среднее квадратическое отклонение

7.3. По таблице находят коэффициент Стьюдента _{для принятых W и N.}

7.4. Для всей совокупности новых изделий за значения функциональных дисбалансов принимают следующие значения функциональных дисбалансов

Примечание. Грубые ошибки должны отбрасываться при обработке опытных данных, иначе они сильно исказят результат. При этом следует пользоваться СТ СЭВ 545-77.

Значения коэффициента Стьюдента t

Пример. Требуется определить 10 %-ные пределы (с вероятностью W = 0,90) для отклонения выборочной среднем величины _{от среднего значения а при объеме выборки 15 шт., если параметр s оценивается по данным той же выборки.}

Имеем: m - 1 = 15 - 1 = 14, W = 90/100 = 0,90, t = 1,761 и потому

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое