5.1.3 Условия для приемочных испытаний
Допустимые уровни вибрации при приемочных испытаниях устанавливаются в пределах зоны А с учетом возможного повышения вибрации в течение нескольких первых часов работы вследствие вибрационной приработки.
Допустимые уровни вибрации при приемочных испытаниях должны быть согласованы между изготовителем машины и заказчиком (покупателем), но не должны превышать 0,6 от границы между зонами А и Б.
5.1.4 Вибрация с частотой, отличающейся от частоты вращения ротора
Вибрацию этого вида рекомендуется контролировать в процессе эксплуатации машин для обнаружения повреждений, неисправностей и отклонений технического состояния машин от нормального. Значения границы зон состояния приведены в таблице Б.1 (приложение Б).
Выбор контролируемых частот для конкретной машины должен быть сделан разработчиком и изготовителем по согласованию с заказчиком (покупателем).
5.2 Критерий 2. Изменения значений вибрации
Критерий 2 основан на оценке изменения вибрации по сравнению с предварительно установленным базовым значением. Значительное изменение уровня вибрации может потребовать принятия определенных мер даже в том случае, когда зона Б в соответствии с критерием 1 еще не достигнута. Такие изменения могут быть практически мгновенными или постепенно нарастающими во времени и указывать на повреждения в начальной стадии или другие неполадки.
Приводимый здесь критерий 2 основан на изменении значения вибрации с частотой вращения ротора на установившемся режиме работы машины. При этом под установившимся режимом следует понимать возможность небольших изменений выходной мощности, рабочих параметров или частоты вращения роторов машины.
При использовании критерия 2 важно, чтобы измерения вибрации проводились при одном и том же положении и ориентации датчика, и приблизительно на одном и том же установившемся режиме работы машины, включая значения частоты вращения, нагрузки и температуры. Необходимо исследовать значительные отклонения уровня вибрации от обычного, чтобы предотвратить возникновение опасной ситуации. Если изменения вибрации (в ту или другую сторону) превышают 25% значения верхней границы зоны Б, то такие изменения следует рассматривать как значительные. В этом случае необходимо провести диагностические исследования, чтобы выявить причины таких изменений и определить, какие меры необходимо предпринять.
Примечание – Изменения в 25% обычно рассматривают как значительные, но для конкретной машины могут быть использованы другие значения.
5.3 Ограничения на функционирование машины
В процессе длительной эксплуатации машины устанавливают ограничения функционирования, связанные с уровнем вибрации. Эти ограничения имеют следующие формы:
- ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - для привлечения внимания к тому, что вибрация или ее изменения достигли того уровня, когда может потребоваться проведение восстановительных мероприятий. В общем случае, при возникновении состояния ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, машина может эксплуатироваться в течение времени, пока проводятся исследования причин изменения вибрации и определяется комплекс необходимых мероприятий.
- ОСТАНОВ, - при превышении которого дальнейшая эксплуатация может привести к повреждениям. При достижении уровня ОСТАНОВ следует немедленно принять меры к снижению вибрации или же остановить машину.
Для проведения анализа вибрации во время установившегося режима работы машины в условиях, когда вибрация постепенно приближается к уровню ОСТАНОВ, должны быть приняты специальные меры, например уменьшение частоты вращения и/или нагрузки, позволяющие стабилизировать вибрацию на постоянном или более низком уровне.
5.3.1 Установка уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ может существенно отличаться даже для однотипных машин. Рекомендуется для учета индивидуальных особенностей каждой машины устанавливать значение уровня относительно базового значения или базовой линии, определяемых для конкретной машины и определенного места установки датчика и направления измерения на основании статистических данных, полученных в процессе эксплуатации этой машины. Полученное таким образом значение уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ более предпочтительно для использования, чем значение из таблиц приложений А и Б.
Таким образом, если базовое значение мало, уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ может лежать ниже зоны Б.
Рекомендуется устанавливать уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ выше базовой линии на 25% от значения верхней границы зоны А.
Если базовое значение не определено, например, для новых машин, начальную установку уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ следует выполнить либо исходя из опыта эксплуатации аналогичных машин, либо относительно согласованного с заказчиком приемлемого значения. В дальнейшем следует установить постоянную базовую линию и соответствующим образом скорректировать уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
Если произошло изменение постоянного базового значения (например вследствие ремонта машины), то может потребоваться соответствующее изменение границы ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
Вследствие различия в динамических характеристиках роторных узлов машины и их вибрационной чувствительности к повреждениям для различных роторных узлов может быть установлен свой уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
5.3.2 Установка уровня ОСТАНОВ
Уровень ОСТАНОВ обычно связывают с необходимостью сохранения прочности машины. Значение уровня будет одним и тем же для однотипных машин и не будет связано с базовым значением, как это имело место для уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
Вследствие многообразия машин различных конструкций не представляется возможным дать четкое руководство останова по критерию 2.
Уровень ОСТАНОВ по критерию 1 устанавливают в пределах зон Б или В. Рекомендуется, чтобы он не превышал верхнюю границу зоны Б более чем в 1,2 раза.
На основе опыта эксплуатации для конкретной машины может быть установлено и иное значение. Это иное значение устанавливается разработчиком или изготовителем машины и согласовывается с заказчиком.
6 Измерения вибрации
Методика измерений и средства измерений должны соответствовать ГОСТ ИСО 10816-1 и нижеследующим положениям.
Измерительная аппаратура, предназначенная для газотурбинных установок, должна обеспечивать измерение вибрации в широкой полосе частот, нижняя граница которой равна 10 Гц, а верхняя - до 10 кГц. Однако если измерительное оборудование предназначено также и для диагностических целей, это может потребовать проведения измерений в более широком диапазоне частот и осуществления спектрального или иного анализа вибрации.
Измерительные точки должны быть выбраны таким образом, чтобы измеряемая вибрация несла в себе достаточно информации о динамических силах, действующих в машине, и, вместе с тем, в ней не должно чрезмерно проявляться влияние сторонних источников: зубчатого зацепления, процессов сгорания топлива и т.д.
Измерения проводят в трех ортогональных направлениях в каждой плоскости, указанной в 5.1.
В технически обоснованных случаях может использоваться меньшее число датчиков, если известно, что с их помощью можно получить полную информацию о вибрационном состоянии машины.
Характеристики измерительной системы должны быть известны, включая влияние на них таких факторов, как:
- колебания температуры;
- магнитные поля;
- звуковые поля;
- колебания напряжения питания;
- длину кабеля;
- ориентацию датчика.
Требования к креплению датчика вибрации - по ГОСТ Р ИСО 5348.
Время усреднения при измерении среднеквадратического значений и время задержки (усреднения) при срабатывании сигнализации о достижении уровней ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ и ОСТАНОВ должно устанавливаться разработчиком и изготовителем машины с обязательным согласованием с заказчиком в пределах от 0,2 до 5 с. Задержку срабатывания сигнализации рекомендуется уменьшать при высокой измеренной вибрации.
Таблица 1
Допустимые погрешности измерений
|
Вид погрешности |
Допустимые значения |
|
Основная погрешность, % верхнего предела нормируемого значения |
10 |
|
Температурная погрешность датчика в рабочем диапазоне температур в месте измерения, % текущего значения |
5 |
|
Поперечная чувствительность датчика, % текущего значения |
5 |
Приложение А
(рекомендуемое)
Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с частотой вращения роторов
Таблица А.1
Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с частотой вращения каждого ротора на установившихся режимах
|
Граница зон |
Пиковое значение виброскорости, мм/с |
Среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с |
|
А/Б |
30 |
20 |
|
Б/В |
45 |
30 |
Таблица А.2
Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса в полосе частот, охватывающей частоты вращения двух и более роторов, на установившихся режимах работы машины
|
Граница зон |
Пиковое значение виброскорости, мм/с |
Среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с |
|
А/Б |
45 |
30 |
|
Б/В |
60 |
40 |
Приложение Б
(справочное)
Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с частотами, отличающимися от частот вращения роторов
Таблица Б.1
Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с любой частотой, отличающейся от частоты вращения ротора, источников возбуждения вибрации, указанных в 3.1, на всех установившихся режимах работы машины
|
Граница зон |
Пиковое значение виброскорости, мм/с |
Среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с |
||||
|
Диапазон частот вибрации, Гц |
10-20 |
20-500 |
500-10000 |
10-20 |
20-500 |
500-10000 |
|
А/Б |
30 |
40 |
30 |
15 |
20 |
15 |
Ключевые слова: газотурбинные установки, измерение вибрации
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Источники возбуждения вибрации конвертируемых авиационных двигателей наземного применения, причины и виды ее изменения
5 Оценка состояния
6 Измерения вибрации
Приложение А (рекомендуемое) Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с частотой вращения роторов
Приложение Б (справочное) Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса с частотами, отличающимися от частот вращения роторов
