Вибрация 2g это сколько м с2
Изделия должны быть устойчивыми и (или) прочными к воздействию синусоидальных вибраций высокой частоты (с частотой перехода от 57 до 62 Гц) с параметрами, выбираемыми из табл.1.
| Группа исполнения | Частота, Гц | Амплитуда | Размещение | |
|---|---|---|---|---|
| Смещения для частоты ниже частоты перехода, мм | Ускорения для частоты выше частоты перехода, м/с | |||
| L1 | 5-35 | 0,35 | - | Места, защищенные от существенных вибраций. Могут появляться вибрации только низкой частоты |
| L2 | 0,75 | - | ||
| LX | - | - | ||
| (L3)* | (5-25)* | (0,1)* | - | |
| N1 | 10-55 | 0,15 | - | Места, подверженные вибрации от работающих механизмов. Типовое размещение на промышленных объектах |
| N2 | 0,35 | - | ||
| NX | - | - | ||
| (N3)* | (5-80)* | (0,075)* | (9,8)* | |
| (N4)* | (0,15)* | (19,6)* | ||
| V1 | 10-150 | 0,075 | 9,8 | Места на промышленных объектах при условии, что существует вибрация с частотой, превышающей 55 Гц |
| V2 | 0,15 | 19,6 | ||
| V3 | 0,35 | 49,0 | ||
| VX | - | - | ||
| (V4)* | (5-120)* | (0,15)* | (19,6)* | |
| (V5)* | (0,20)* | (29,4)* | ||
| F1 | 10-500 | 0,075 | 9,8 | Места, расположенные вблизи помещений, в которых установлены работающие авиационные двигатели |
| F2 | 0,15 | 19,6 | ||
| F3 | 0,35 | 49,0 | ||
| FX | - | - | ||
| G1 | 10-2000 | 0,35 | 49,0 | Места, расположенные вблизи помещений, в которых установлены работающие авиационные двигатели |
| G2 | 0,75 | 98,0 | ||
| GX | - | - | ||
| G3* | 5000* | 3,5* | 490,0* | |
| * По требованию потребителя. | ||||
Для групп исполнения LX, NX, VX, FX, GX значение амплитуды смещения для частоты ниже частоты перехода и соответствующей амплитуды ускорения для частоты выше частоты перехода следует выбирать из табл.2.
| Амплитуда смещения, мм | 0,015 | 0,035 | 0,075 | 0,15 | 0,20 | 0,35 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,5 |
| Амплитуда ускорения, м/с | 1,96 | 4,9 | 9,8 | 19,6 | 29,4 | 49 | 98 | 147 | 196 | 294 | 490 |
Для изделий, подвергаемых при эксплуатации синусоидальным вибрациям низкой частоты (с частотой перехода от 8 до 9 Гц) в диапазоне от 0,1 до 150 Гц, допускается дополнительно устанавливать требования по устойчивости и прочности к их воздействию из табл.3.
| Группа исполнения | Амплитуда | |
|---|---|---|
| смещения для частоты ниже частоты перехода, мм | ускорения для частоты выше частоты перехода, м/с | |
| V1 | 0,35 | 1 |
| V2 | 0,75 | 2 |
| V3 | 1,5 | 5 |
| V4 | 3,5 | 10 |
| V5 | 7,3 | 20 |
| V6 | 10 | 30 |
| V7 | 15 | 50 |
| Примечание. Требования настоящего пункта не распространяются на самопишущие приборы. | ||
По требованию потребителя в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов) должны быть установлены требования к воздействию резонансных частот.
Изделия, подвергаемые в условиях эксплуатации многократным или одиночным механическим ударам, должны быть устойчивыми и (или)* прочными к их воздействию.
Для изделий, подвергаемых многократным механическим ударам, значение пикового ускорения должно быть выбрано из ряда: 100, 150, 250, 400, 1000 м/с, длительность ударного импульса должна быть в пределах 2-50 мс. Общее число ударов должно быть не менее 1000.
Для изделий, подвергаемых одиночным механическим ударам, значение пикового ускорения должно быть выбрано из ряда: 50, 150, 300, 500, 1000, 5000, 10000, 15000 м/с, длительность ударного импульса должна быть в пределах 0,5-30 мс.
Конкретные значения должны быть установлены в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).
Требования к ударным и вибрационным воздействиям для обеспечения сейсмостойкости изделия должны быть установлены в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов) по согласованию изготовителя с потребителем.
Изделия, на которые влияет отклонение от рабочего положения, должны сохранять свои характеристики при отклонении на ±5°, если иное значение отклонения не установлено в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).
Изделия, которые по своему принципу действия чувствительны к влиянию магнитного поля, должны сохранять свои характеристики при воздействии постоянных магнитных полей и (или) переменных полей сетевой частоты с напряженностью до 400 А/м.
Изделия, которые по своему принципу действия не выдерживают воздействия магнитных полей по п.2.11, должны выдерживать указанные воздействия с напряженностью до 40 А/м.
Изделия, которые по своему принципу действия чувствительны к индустриальным радиопомехам, должны сохранять свои характеристики при воздействии на них индустриальных радиопомех, не превышающих норм, предусмотренных в “Общегосударственных нормах допускаемых индустриальных радиопомех”.
Устойчивость и прочность изделий к воздействию других влияющих факторов, не установленных настоящим стандартом, должны быть установлены в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).
Основными параметрами вибрации, измеряемыми для оценки технического состояния динамических машин в соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1, являются виброскорость, виброперемещение и виброускорение. Всем известно, что в системе СИ в качестве единицы измерения скорости принимается [м/с], перемещения – [м] и ускорения – [м/с2]. В случае вибрации динамических машин, исходя из существующих порядков величин данных параметров вибрации, в качестве единиц измерения вибрации принимаются:
- виброперемещения (размах) – [мкм] (микрон);
- виброскорости (СКЗ или амплитуда (пик)) – [мм/с] или [м/с];
- виброускорения (СКЗ или амплитуда (пик)) – [м/с 2 ] или g, где g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2 ).
Виброускорение, виброскорость и виброперемещение являются взаимосвязанными величинами и, к примеру, зная функцию виброперемещения, можно однократным дифференцированием перейти к функции виброскорости, а двухкратным дифференцированием – к функции виброускорения. Верно и обратное: однократным интегрированием функции виброускорения получим функцию виброскорости, а двухкратным интегрированием – функцию виброперемещения.
На практике процесс дифференцирования сопровождается большим ростом шумов, поэтому практически не применяется. А интегрирование, наоборот, очень точно передает форму сигнала и очень легко реализуется с помощью простых электрических цепей. Именно этим обстоятельством обусловлено широкое применение акселерометров (измерителей виброускорения) в качестве основных датчиков вибрации.
Как можно видеть из вышеприведенных формул, величины виброперемещения значительны по величине в низкочастотной области, а виброускорения – в высокочастотной области при ослаблении в низкочастотной. Это очень хорошо просматривается при сравнении одного и того же сигнала, сделанного виброанализатором BALTECH VP-3470-Ex, на графиках виброперемещения, виброускорения и виброскорости (см. рис.1):
Рис.1 Спектры виброперемещения (S), виброскорости (V) и виброускорения (A)
Из рис.1 можно видеть, что при пользовании графиком виброперемещения практически отсутствует полезная информация в высокочастотной области, аналогично и с графиком виброускорения: при хорошей информативности в области высоких частот и минимуме информации в низкочастотной области. График же виброскорости имеет более или менее равномерный характер и наиболее пригоден для вибродиагностики большинства стандартных машин. Однако встречаются ситуации, когда более равномерным может быть график виброперемещения или виброускорения и, в общем случае, всегда выбирают тот параметр вибрации, который имеет наиболее равномерный характер во всем частотном диапазоне.
В связи с большим разбросом возможных величин любого стандартного параметра вибрации (виброскорости, виброускорения, виброперемещения), в качестве единицы измерения вибрации также принимается децибел (дБ), который определяется как:
Таблица 1. Изменение уровня вибрации в децибелах
В качестве примера, приводим Таблицу 2 соответствия виброскорости (в дБ) с ее амплитудой в стандартных единицах (мм/с):
Чтобы легко оперировать единицами измерения вибрации, советуем вам пройти обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Единицы измерения вибрации» в Учебном центре нашей компании в Санкт-Петербурге, Астане или Любеке (Германия).
При контроле уровня вибрации следует учитывать, что значение уровня в децибелах одного и того же сигнала вибрации, измеренное для разных виброхарактеристик (вибросмещения, виброскорости и виброускорения), на одной и той же частоте будет различно. Исключение составляет только частота 1000 Гц. При измерении вибрации на этой частоте приборами, градуированными в децибелах
(при нулевых уровнях виброперемещения Sq = 8 * 10 —12 м, виброскорости vq = 5 • 10 -8 м/с и виброускорения я0 = 3 • 10 -4 м/с 2 ), значения всех трех виброхарактеристик совпадают. Поэтому непосредственное сравнение измеренного уровня вибрации с заданной технической документацией на проверяемую машину не всегда возможно. Это, например, имеет место при несовпадении вида виброхарактеристики, указанной в документации, и виброхарактеристики, для измерения которой предназначен используемый прибор: если прибором измеряли величину вибросмещения или виброскорости (в дБ), а в документации на проверяемую машину указано предельно допустимое виброускорение (также в дБ). В таких случаях значение намеренной на любой частоте /(в Гц) виброхарактеристики пересчитывают в соответствующие значения требуемой характеристики для той же частоты, используя известные соотношения:
Виброхарактеристики в указанных соотношениях выражены в децибелах. Возможны случаи, когда не совпадают не только виды виброхарактеристик, но и единицы измерения. Например, при измерениях использовался прибор, градуированный в децибелах виброускорения, а допустимая величина вибрации машины задана в технической документации значением вибросмещения в микрометрах. В этом случае вначале необходимо, пользуясь приведенными выше выражениями логарифмических единиц, пересчитать измеренные децибелы виброускорения (в логарифмических единицах), а значение виброускорения — в м/с 2 (натуральных единицах). Затем для данной частоты измеряемого сигнала надо пересчитать полученное значение виброускорения в соответствующие значения вибросмещения. Для этого пересчета используется соотношение
где ат, vm, Sm — амплитуды виброускорения, виброскорости и вибросмещения в натуральных единицах; / — частота измеряемого сигнала вибрации.
Так как полученная величина оценивает ту же виброхарактеристику (вибросмещение), что приведена в технической документации на проверяемую машину, и выражена в тех же единицах измерения (мкм), возможно их сравнение. Для ускорения подобных пересчетов можно использовать готовые таблицы и номограммы.
Уровень виброускорения (дБ) — относительная величина виброускорения: где а — измеряемый параметр, — начальное (пороговое) значение.
Уровень виброскорости (дБ) — относительная величина вибрационной скорости:
где v — измеряемый параметр вибрации; — начальное (пороговое) значение.
Вибрационный процесс в полосах частот оценивается суммарным (общим) уровнем (в децибелах) всех спектральных составляющих, входящих в данную частотную полосу в соответствии с выражением
где а,- — значение составляющих колебательного процесса; — пороговое значение измеряемой составляющей; / = 1,п — число спектральных составляющих.
Если уровни отдельных составляющих вибрации в рассматриваемой полосе частот Lt выражены в децибелах, то общий уровень вибрации (в децибелах) может быть определен по формуле:
Наиболее удобно пользоваться средним квадратическим значением переменного параметра, определяемым как
так как оно приводит к единому эквиваленту как чисто гармонические, так и сложные колебательные процессы и тем самым допускает их сравнение. Оценка вибрации с помощью средних квадратических значений исключает необходимость определения фазового угла между отдельными составляющими.
Если виброскорость известна, амплитуда пикового смещения (одинарная) может быть вычислена из зависимости
где бу — амплитуда пикового смещения; iу — эффективное значение виброскорости при частоте/; оу= 2uf— угловая скорость.
Пример. Интенсивность вибрации (эффективное значение) при данном измерении вибрации равна 4 мм/с, то есть максимальная эффективная величина виброскорости в диапазоне 10. 1000 Гц не превышает 4 мм/с. Спектральный анализ показал, что основной частотой является 25 Гц и при 25 Гц эффективная виброскорость — 2,8 мм/с.
Таким образом, пиковая амплитуда определяется из следующего уравнения:
Необходимо отметить, что виброскорость является главным параметром при измерении интенсивности вибрации, и поэтому вообще нежелательно выводить ее значение с помощью амплитуды виброперемещения основной гармоники.
Если уровни виброускорения в децибелах известны, то виброскорость в мм/с может быть вычислена из зависимости
где L — уровни вибрации в децибелах по ускорению, дБ; а0 — нулевой уровень ускорения (3 • 10 -4 м/с 2 ); /— частота.
Пример. Уровень виброускорения на частоте 25 Гц составляет 92 дБ.
Допускается определение вибрационной скорости подшипниковых опор в октавной полосе путем измерения вибрационного перемещения с последующим пересчетом по формуле (ГОСТ 20615—88)
где Л — пиковое значение вибрационного перемещения, мкм; п — частота вращения, об/мин.
Допускается определение пикового значения вибрационного перемещения подшипниковых опор путем измерения составляющей вибрационной скорости опор (частотой, равной частоте вращения машины) с последующим пересчетом по формуле (ГОСТ 20615—88)
Среднее квадратическое значение виброскорости по данным спектрального анализа в указанной для ve полосе частот определяется по формуле (ГОСТ 12379-75)
где vei — среднее квадратическое значение виброскорости, полученное при спектральном анализе для 1-й полосы фильтра; i = 1,2, . п, при этом первая и п-я полосы фильтра должны включать соответственно нижнюю и верхнюю граничные частоты заданной для измерения полосы частот.
При контроле вибрации в частотных полосах, осуществляемом с помощью полосовых фильтров, возникает затруднение, связанное с установлением, к какой конкретной частоте в данной полосе следует относить измеренный уровень вибрации. Поэтому приходится оперировать центральной частотой:
С целью удобства и повышения точности количественного описания процесса вибрации подшипника (иного вращающегося изделия) введено три специальных характеристики.
Виброускорение
Так именуется показатель вибрации, непосредственно связанный с той нагрузкой, которая его вызвала. Он описывает силовое взаимодействие деталей конструкции (в динамике), приводящее к появлению вибрации. Графически отображается амплитудой, наибольшая величина (пик) которой указывает на max значение ускорения принимаемого сигнала (берётся по модулю). Использование данного параметра идеально для теоретических расчётов (используемые для замера величины акселерометры (пьезодатчики) определяют именно ускорение. Поэтому полученные значения не требуют преобразования для последующих расчётов.
Минусом применения данного параметра является отсутствие разработанных пороговых уровней, а также норм. Отсутствуют спектральные толкования специфики проявления виброускорения, являющиеся общепринятыми. Физические тоже отсутствуют.
Показатель широко используется для диагностирования дефектов подшипников, обусловленных нагрузками ударного характера.
Величина данного параметра может измеряться одним из следующих значений:
- м/сек 2 ;
- «джи». 1G (величина ускорения свободного падения) = 9,81м/сек 2 ;
- в децибелах (проставляется уровень, равный 0 дБ).
Согласно требованию норматива 13373-2-2009, если он не проставлен, значение принимается равным 10 -6 м/сек 2 . Показатель, определённый настоящим стандартом, дублирован в нормативе 1683:2015 ISO.
Для перевода величины ускорения в дБ используется следующее утверждение:
0 дБ = 10 -6 м/сек 2
Либо применяется формула, согласно которой виброускорение в дБ равняется сумме двух слагаемых. Первое, это произведение десятичного логарифма виброускорения, величина которого указана в м/сек 2 , на 20. Второе, 120 дБ (эта величина равна 1 м/сек 2 ).
Виброскорость
Этим определением обозначается скорость, с которой контролируемая точка подшипника перемещается по оси измерения при прецессии.
Как правило, замеряется не её максимальная величина, а СКЗ (среднеквадратическое значение). Международная аббревиатура, RMS. Суть данного определения - равенство энерговоздействий на опоры различных вибросигналов: реального, с одной стороны, постоянного фиктивного, с другой. Величина последнего всегда равна СКЗ.
В прошлом величину вибрации измеряли стрелочными интегрирующими приборами. Поэтому все они выдавали среднеквадратичное значение по переменным сигналам.
Величина данного параметра измеряется в следующих величинах:
- миллиметрах или дюймах в сек. Последние маркируются in/s. Для справки, 1 in/s=25,4 мм/с;
- дБ (децибелах). Если последняя величина не проставлена, то, по умолчанию, она принимается равной 5*10 -5 мм/с (это 0 дБ). Основание, российский норматив 25275-82.
Величина виброскорости в децибелах равна сумме двух слагаемых. Первое, это произведение десятичного логарифма виброскорости (величина которой указана в децибелах) на 20. Второе, 86 дБ (эквивалент 1 мм/сек).
Из двух рассмотренных значений, чаще используется виброскорость. Так как тут одновременно учитываются перемещение точки, находящейся на контроле, и энерговоздействие сил, обусловивших возникновение вибрации.
Виброперемещение
Альтернативными наименованиями являются смещение и вибросмещение. Параметр информирует о max границах, в которых перемещается контролируемая точка при вибрации. Их принято обозначать двойной амплитудой. Имеет несколько альтернативных обозначений. Например, размах или Пик-Пик.
Это расстояние между максимально удалёнными друг от друга точками перемещения конкретного элемента подшипника по оси вращения.
Читайте также: