Исследование порога вибрации для подшипников электродвигателей

Часто люди спрашивают, насколько не должна превышаться максимальная вибрация подшипника двигателя. На самом деле этот вопрос может быть двояким. Во-первых, какова максимальная вибрация, при которой может работать подшипник двигателя; и во-вторых, после установки двигателя и его виброиспытаний, какова должна быть максимальная вибрация.

В первом случае можно проверить и рассчитать выбор подшипника, рассматривая вибрацию окружающей среды как ударную нагрузку. На самом деле, большинство друзей спрашивают о втором, то есть о том, каким должно быть максимальное значение вибрации двигателя и подшипника в целом во время эксплуатации подшипника. Давайте обсудим это здесь.

Существует множество соответствующих международных и национальных стандартов на предельные значения вибрации подшипников двигателя. Поскольку у нас есть стандарты, почему у многих людей все еще возникают проблемы с максимальным пределом? Часто встречающийся вопрос: эти предельные значения для холостого хода или полной нагрузки? Являются ли эти предельные значения среднеквадратичными или другими?

Сначала рассмотрим стандарт ISO2372, как показано на следующем рисунке:

В таблице легко заметить, что единицы измерения интенсивности вибрации, включая среднеквадратичное значение скорости и пиковое значение смещения, указаны слева.

Возникает вопрос, должен ли инженер измерять двигатель в условиях холостого хода или полной нагрузки? Насколько мы понимаем подшипники двигателя, крутящая нагрузка самого двигателя, будь то холостой ход или полная нагрузка, не оказывает существенного влияния на подшипники.

Поэтому, с точки зрения подшипников, холостой ход или полная нагрузка не влияют на результат. Однако при этом не учитывается статор двигателя. В реальных условиях работы состояние статора двигателя и нагрузка могут влиять на общую вибрацию корпуса двигателя. Обратите внимание, что речь идет не о вибрации подшипников, а об общей вибрации.

Поэтому при измерении двигателя существует разница между холостым ходом и полной нагрузкой. Это необходимо учитывать при реальных измерениях.

Согласно стандарту ISO10816, вибрация оборудования должна быть испытана во всех возможных ожидаемых рабочих состояниях, при этом максимальное значение, полученное в результате испытаний, должно служить показателем интенсивности вибрации.

Другими словами, берется максимальное значение среди всех рабочих состояний оборудования. Эти состояния включают не только холостой ход и полную нагрузку, но и другие промежуточные состояния.

Причиной этого положения в стандарте является учет максимального ущерба, который вибрация может нанести оборудованию, и установление максимально допустимой интенсивности вибрации. (Если инженеры понимают этот принцип, они знают, почему для низкоскоростных вибраций выбирается смещение, для среднескоростных - скорость, а для высокоскоростных - ускорение).

Конечно, вышеупомянутые указания относятся к уровню вибрации общего оборудования. Для двигателей существуют более подробные стандарты.

Например, стандарт GB/T 5171.1-2014 устанавливает предельные значения вибрации на номинальной скорости для небольших двигателей с силовым преобразователем в условиях холостого хода. В стандарте четко определено, что объектом измерения является вибрация холостого хода. Следовательно, в соответствии с этим стандартом необходимо учитывать только вибрацию холостого хода.

В практических сценариях инженеры моторных заводов могут выбрать измерение вибрации двигателя по соответствующим стандартам на двигатели. При выборе важно не просто читать таблицы в стандартах, а сопроводительные пояснения к ним могут быть очень важны. Если определенный тип двигателя не имеет соответствующего стандарта, он должен, по крайней мере, соответствовать положениям стандарта ISO 2371 для общего оборудования.

Кроме того, если пользователь двигателя устанавливает предельные значения вибрации двигателя, то завод-изготовитель должен проводить измерения в соответствии со стандартами заказчика.