Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контроль вибраций газотурбинного двигателя

Контроль вибраций газотурбинного двигателя

В настоящее время малые и мощные установки с приводом от конвертируемого газотурбинного двигателя авиационного типа находят все большее применение для производства электроэнергии, транспортировки природного газа и других энергетических целей. Контроль вибраций ГТД (газотурбинного двигателя) позволяет контролировать текущее техническое состояние ГТД и своевременно обнаруживать неисправности, тем самым, предотвращая аварийные остановы и дорогостоящие ремонтные работы.

Контроль вибраций ГТД (газотурбинного двигателя) авиационного типа мощностью более 1МВт проводится на корпусе двигателя в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52526-2006.

Вибрации газотурбинного двигателя авиационного типа могут быть вызваны целым рядом причин, главные из которых:

  • источники вибрации с частотой вращения ротора:
  • дисбаланс роторов;
  • несоосность роторов, соединенных последовательно между собой;
  • торцевые биения подшипников и др.;
  • источники вибрации с частотой, отличной от частоты вращения ротора:
  • неравномерность потока воздуха на входе в двигатель;
  • несоосность роторов и связывающих их шлицевых соединений;
  • задевание ротора о статор;
  • неравномерность зацепления в зубчатых передачах и др.

Помимо названных источников вибрации ГТД, обусловленных неточностью изготовления и сборки деталей, и динамических условий работы, к скачкообразному, постепенному или случайному изменению вибрации ГТД приводят следующие неисправности и повреждения:

  • поломки деталей (обрыв лопаток и др.);
  • трещины в дисках;
  • разрушение подшипников;
  • деформации трактовых колец;
  • ослабление креплений двигателя;
  • естественный износ деталей;
  • разбандажирование рабочих лопаток и др.

Контроль вибраций ГТД (газотурбинного двигателя) проводится в диапазоне частот 10 Гц — 10 кГц с проведением измерений виброскорости (пикового значения и СКЗ) в мм/с в осевом, поперечно-горизонтальном и вертикальном направлениях в плоскостях крепления узлов подвесок к раме или фундаменту и в плоскостях расположения опор роторов. Оценку технического состояния ГТД проводят в соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1-97 по величине абсолютных значений вибрации (критерий 1) и по изменению абсолютных значений вибрации (критерий 2).

Руководствуясь критерием 1, сравнивают полученные максимальные значения виброскорости с границами допустимых зон, рекомендуемыми таблицами 1, 2, 3:


Газотурбинные двигатели с уровнем вибрации, входящим:

  • в зону А – пригодны для эксплуатации без ограничения сроков;
  • в зону Б – пригодны для работы в ограниченный период времени и подлежат ремонту в ближайшее удобное время;
  • в зону В – подлежат остановке, так как вибрации могут вызвать повреждения двигателя.

При оценке вибрационного состояния газотурбинного двигателя по критерию 2, изменения вибрации, по сравнению с принятым базовым значением, считаются значительными, если они отличаются (в большую или меньшую сторону) более, чем на 25% от верхней границы зоны Б. Значительные изменения вибрации могут наблюдаться даже тогда, когда абсолютный уровень вибрации не превышает верхней границы зоны Б, что указывает на начальную стадию развития дефектов или другие неполадки.

Газотурбинные двигатели относятся к категории ответственного и дорогостоящего оборудования, поэтому и контроль вибраций ГТД (газотурбинного двигателя) и вибродиагностику ГТД лучше доверить опытным профессионалам – специалистам Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ», на счету которых сотни отлаженных турбин большой и малой мощности.

Также приглашаем технических специалистов вашей компании пройти обучение на учебном курсе с выдачей Удостоверения о повышения квалификации ТОР-103 «Основы теории вибрации. Контроль вибрации ГТД» в одном из Учебных центров компании в г.Санкт-Петербурге, г.Астане или в г.Любеке (Германия).

вибрации двигателя

вибра́ции дви́гателя (от лат. vibratio — колебание) — механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле — механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов (роторные вибрации), которые вызываются передающимися на корпуса переменными силами от вращающихся неуравновешенных масс роторов. Источниками вибраций с различными частотами могут быть также аэродинамическая неуравновешенность роторов, пульсации давления в газовоздушном тракте и в топливной системе, зубчатые передачи, подшипники и пр. Повышенные вибрации корпусов могут приводить к появлению усталостных разрушений самих корпусов или крепящихся к ним трубопроводов и агрегатов, вибрации роторов — к разрушению подшипников, нарушению работы лабиринтных уплотнений и пр.

В. д. существенно зависят от частоты вращения роторов, достигая наибольших значений на режимах, где частоты вращения какого-либо ротора совпадают с одной из собственных частот колебаний связанной динамической системы ротор — корпус двигателя. Такие частоты вращения называют критическими. Для уменьшения вибрации проводят частотную отстройку двигателя от резонансов на наиболее напряженных режимах путём изменения массовых и жёсткостных характеристик системы или введения упругих опор, а также увеличивают рассеяние энергии введением гидравлических или механических демпфирующих элементов в опоры.

Измерение вибрации (вибрографирование) проводится на всех двигателях как при стендовых испытаниях, так и в эксплуатации, что позволяет при серийном производстве выявлять отступления в технологии изготовления и сборки двигателя, а в эксплуатации — обнаруживать на ранней стадии появление некоторых дефектов или выдавать своевременный сигнал о начале разрушения (вибродиагностика).

Литература:
Вибрации в технике, Справочник, т. 3, М., 1980;
Карасев В. А., Максимов В. П., Сидоренко М. К., Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей, М., 1978;
Динамика авиационных газотурбинных двигателей, М., 1981.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия . Свищёв Г. Г. . 1998 .

  • взрыватель
  • вибрационное горение

Смотреть что такое «вибрации двигателя» в других словарях:

Вибрации двигателя — (от латинского vibratio колебание) механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов (роторные… … Энциклопедия техники

Читать еще:  Ваз 21099 технические характеристики работы двигателя

вибрации двигателя — (от лат. vibratio — колебание) — механические колебания двигателя или отдельных его узлов и деталей (в узком смысле — механические колебания его роторов и корпусов). Основное значение имеют В. д. с частотой вращения его роторов… … Энциклопедия «Авиация»

ГОСТ 26382-84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации — Терминология ГОСТ 26382 84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации оригинал документа: 5 Амплитуда вибрации По ГОСТ 24346 80 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Вибрационная характеристика двигателя — 4 Вибрационная характеристика двигателя Зависимость амплитуды величин вибрации двигателя от частоты источника возбуждения с учетом режима работы двигателя Источник: ГОСТ 26382 84: Двигат … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Балансировка двигателя — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Балансировка. Балансировка двигателя операция,… … Википедия

ГОСТ 31349-2007: Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Измерение вибрации и оценка вибрационного состояния — Терминология ГОСТ 31349 2007: Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Измерение вибрации и оценка вибрационного состояния оригинал документа: 3.1 вибрационное состояние: Значение или… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Неустановившийся режим двигателя — 8 Неустановившийся режим двигателя То же Источник: ГОСТ 26382 84: Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Установившийся режим двигателя — 7 Установившийся режим двигателя По ГОСТ 23851 79 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Вибрационная характеристика — 6. Вибрационная характеристика Количественный показатель вибрационной активности машины, устанавливаемый и контролируемый для оценки ее технических свойств с позиции обеспечения вибрационной безопасности труда Источник: ГОСТ 12.1.012 90: Система… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

РАКЕТА — летательный аппарат, движущийся вследствие отбрасывания высокоскоростных горячих газов, создаваемых реактивным (ракетным) двигателем. В большинстве случаев энергия для движения ракеты получается при сгорании двух или более химических компонентов… … Энциклопедия Кольера

Появилась вибрация при запуске двигателя: в чем может быть причина

Как правило, одной из наиболее распространенных неисправностей двигателя является вибрация, которая может проявляться только на холодную или при запуске мотора, присутствовать постоянно на ХХ или под нагрузкой, усиливаться с прогревом ДВС и т.д.

В любом случае, важно понимать, что вибрации в двигателе, которые передаются на кузов, на руль или на рычаг КПП, указывают на выход из строя определенных элементов и деталей. В этой статье мы рассмотрим основные причины, по которым появляется вибрация двигателя, а также уделим внимание тому, почему двигатель сильно вибрирует при запуске.

Вибрация мотора на холостых, на холодном или прогретом двигателе: возможные причины

Сразу отметим, причин для появления вибрации ДВС много, начиная от порванных подушек (опор) двигателя и заканчивая пропусками воспламенения и троением силового агрегата. Для более точного определения, прежде всего, следует обратить внимание на одни или другие симптомы.

Дело в том, что вибрация может быть как постоянной (независимо от прогрева и нагрузок на агрегат), так и проявляться на определенном режиме работы (холостые или высокие обороты, на холодную или на горячую). Еще вибрация двигателя может проявиться на холодном ДВС, однако по мере прогрева полностью исчезает. Давайте разбираться.

Для начала, следует принять во внимание, производились ли с двигателем недавно какие-либо работы, имел ли место перегрев мотора, как давно менялись свечи зажигания, в каком состоянии находится система питания, как давно чистились инжекторные форсунки или карбюратор и т.д.

  • Например, если двигатель недавно разбирался для ремонта (возможно, капитального), тогда высока вероятность того, что после обратной сборки не был должным образом отбалансирован коленчатый вал. Результат — биение и повышенные вибрации.
  • Еще отметим, что после ремонта мотора к дисбалансу и вибрациям может приводить разный вес, который имеют детали цилиндро-поршневой группы. Чем больше окажется разница в весе, тем сильнее будут вибрации. По этой причине опытные мастера перед сборкой взвешивают поршни, пальцы и т.д.
  • Часто причиной вибраций является то, что двигатель троит, то есть один или несколько цилиндров по какой-либо причине не работают или работают со сбоями. Как правило, устранение причины троения автоматически исключает наличие вибраций силовой установки.
  • Не стоит забывать и о том, что неправильно выставленный по меткам ремень ГРМ или цепь также становятся причиной вибраций. Причина- двигатель работает нестабильно из-за нарушения фаз газораспределения.
  • Многие двигатели имеют в своей конструкции особые балансировочные валы, которые необходимы для того, чтобы «гасить» колебания. Вполне очевидно, проблемы с указанными валами приведут к усилению вибраций мотора.

Подушки двигателя являются одной из самых частых причин, по которым двигатель вибрирует. Фактически, это демпфер, выполненный на многих авто из резины для поглощения вибраций. Как известно, со временем резина пересыхает и трескается, теряет свойства в результате попадания технических жидкостей и т.д. Главное, двигатель с поврежденной подушкой не может работать мягко.

  • Если вы недавно пересели с одного автомобиля на другой, следует учитывать, что разные двигатели могут отличаться по вибронагруженности. Количество цилиндров, компоновка и ряд других особенностей влияют на уровень вибраций. Простыми словами, обычный рядный двигатель на 6 цилиндров может работать с меньшими вибрациями, чем 4-х цилиндровый и, тем более, 3-х цилиндровый мотор. При этом в данном случае речь не идет о неполадках, так как для того или иного ДВС определенный уровень вибрации можно считать нормой.
  • Еще добавим, чтобы уменьшить вибрации, на коленвале многих двигателей стоит так называемый гаситель крутильных колебаний. Если с элементом возникли проблемы, мотор начнет сильнее вибрировать.
Читать еще:  Что такое 660 вольт в асинхронного двигателя

Как видно, на начальном этапе важно точно определить причину усиления вибраций. Например, в большинстве случаев достаточно заменить опору двигателя или решить проблему, по которой двигатель троит. Однако бывает и так, что сам силовой агрегат нужно разбирать и ремонтировать.

Двигатель вибрирует при запуске

Достаточно распространенной ситуацией является такая, когда при запуске двигателя возникает вибрация, при этом запускается именно холодный ДВС. Однако после прогрева мотора в момент последующих пусков вибраций может не наблюдаться. Такие признаки и симптомы обычно указывают на следующие неполадки:

Сильная вибрация при разгоне: причины

Во время эксплуатации автомобиля водитель может столкнуться с разными проблемами. Но если дело касается повышенной вибрации, с решением этого вопроса медлить не следует. В сегодняшней статье мы попытаемся выяснить причины того, почему появляется сильная вибрация при разгоне и движении, а также узнаем способы устранения данной проблемы.

  1. Чем это спровоцировано?
  2. При разгоне идет вибрация – в чем причина?
  3. Как можно избавиться от этой проблемы?
  4. Методы балансировки
  5. Статическая балансировка
  6. Динамическая балансировка
  7. Как определить источник вибрации без специализированных инструментов?
  8. С чего начать поиск проблем?
  9. Что делать, если вибрация ощущается при движении?
  10. Вибрация двигателя после капитального ремонта
  11. Заключение

Чем это спровоцировано?

Чаще всего подобные неисправности возникают под действием центробежных сил, которые могут быть вызваны следующими факторами:

  • Большим дисбалансом вращающихся элементов и узлов двигателя. Сюда можно отнести коленчатый вал, маховик, а также сцепление. Определить их неисправность позволяет комплексная диагностика автомобиля.
  • Дисбалансом тормозных барабанов, дисков и колес.
  • Большой разницей масс деталей КШМ, а именно шатунов и поршней двигателя.

При разгоне идет вибрация – в чем причина?

Причин дисбаланса, вызывающего повышенную тряску кузова, несколько. Они могут быть:

  • Конструктивными. Данная причина обуславливается особенностями конструкции самой детали. К примеру, для подкачки шины на ободе есть вентиль, маска которого может нарушать уравновешенность колес.
  • Технологическими. Здесь вибрация связана с отклонением размеров и параметров дисбаланса элементов, которые обеспечивают их взаимозаменяемость. То есть масса нового шатуна может быть меньше нормального значения, вследствие чего в двигателе возникает неравномерная нагрузка и, как следствие, вибрация при разноге, движении и просто на холостом ходу.
  • Эксплуатационными. Здесь следует отметить неравномерный износ детали, ее деформацию, а также изменение свойств виброизоляторов. Последние представляют собой элементы крепления силовой установки – подушки, которые снижают толчки, передаваемые от двигателя на раму и кузов автомобиля. Чаще всего данные опоры изготавливаются из металлических элементов, которые разделяются слоем резины. Вибрация при разгоне и на холостом ходу может исходить и из-за них. Это возможно в том случае, если материал сильно изношен или не соблюдалась технология изготовления.

Как можно избавиться от этой проблемы?

Что же, причины вибрации при разгоне нам ясны. Но как же избавится от постоянной тряски мотора? Наиболее эффективный способ – балансировка. Да, на 100 % устранить вибрацию, исходящую от двигателя, очень сложно, однако снизить ее уровень до разумного минимума вполне реально.

Как проходит процедура балансировки? Для этого деталь подвергается диагностике. При помощи специального прибора находится ее наиболее тяжелая сторона. Далее мастер принимает решение – облегчает тяжелую часть либо же утяжеляет противоположную сторону. Последний вариант очень распространен при балансировке колесных дисков. Стоит отметить, что самостоятельно определить, где легкая, а где тяжелая сторона колеса, а тем более — коленчатого вала, без надлежащего опыта и оборудования очень сложно.

Методы балансировки

Всего существует несколько способов, позволяющих максимально отбалансировать ту или иную деталь:

  • Статический.
  • Динамический.

Каждый из них имеет свои нюансы и особенности. Поэтому ниже мы рассмотрим суть каждого их них.

Статическая балансировка

Производится она без принудительного вращения элемента. Данный метод не требует наличия дорогостоящего оборудования и может быть применен в гаражных условиях. Но следует помнить, что статический способ не удаляет дисбаланс полностью. В чем заключается суть данного метода? Деталь, подлежащую балансировке, устанавливают на призмах или подшипниках. Далее элемент начинает крутиться вокруг своей оси, вследствие чего занимает положение, при котором более тяжелая сторона находится ниже вращательной оси. Стоит отметить, что призма должна быть строго горизонтальна, а подшипники — иметь минимальное сопротивление. В таком случае тяжелая сторона перевешивает легкую, и деталь отклоняется от центра.

Динамическая балансировка

Данный метод заключается в использовании постоянного принудительного вращения элемента на специальном оборудовании. Динамический способ позволяет полностью удалить дисбаланс, при этом он может применяться даже для самых жестких деталей разных размеров (коленчатый вал, маховик, кардан и т. д.). Причем все данные об отклонениях предоставляет компьютер с высокой точностью.

При динамической балансировке таких деталей, как коленчатый вал, корзина сцепления, ступица колес и тормозной барабан, облегчение тяжелой стороны достигается за счет удаления части материала в ней. В зависимости от типа изделия, это может быть сверление либо другая механическая обработка. Кстати, динамическую балансировку коленвала вы можете увидеть на фото ниже.

Читать еще:  Что такое фарсунка от дизельного двигателя

Как определить источник вибрации без специализированных инструментов?

При отсутствии определенного набора оборудования вряд ли можно корректно определить превышение уровня тряски. Каждый водитель воспринимает данное понятие субъективно: для одного человека стуки и вибрация при разгоне могут показаться обыденным делом, а для другого малый шорох уже становится поводом для паники.

Но как бы там ни было, тряска может считаться неприемлемой в следующих случаях:

  • Лежащие на панели приборов предметы начинают самопроизвольно перемещаться.
  • Ощущается сильная вибрация руля. Причины данной проблемы зачастую скрываются в дисбалансе передних колес.
  • Отражение в салонном зеркале начинает размываться.
  • Ощущается неприятная вибрация пола и элементов управления, особенно на низких оборотах.

    Прежде чем заниматься поиском источника повышенной тряски, следует вспомнить, что она может возникнуть вследствие неравномерной работы самого двигателя. Возможно, до недавнего времени вы обращались на СТО с просьбой отремонтировать мотор (например, заменить коленчатый вал). В таком случае вполне вероятно, что коленвал не прошел обязательную процедуру балансировки с маховиком. Также повышенная вибрация возникает из-за неправильной регулировки дроссельной заслонки или карбюратора. В таком случае смесь может не полностью сгорать, а сами обороты двигателя на холостом ходу составляют ниже 800 об/мин.

    С чего начать поиск проблем?

    Сперва рекомендуется осмотреть состояние подвески мотора, впускной системы и деталей, расположенных возле нее. Сначала диагностика производится при выключенном, а затем при включенном двигателе. Опоры силового агрегата всегда должны быть целыми. Если на них появилась трещина, произведите замену элемента. Это должно ликвидировать повышенную вибрацию. Иногда защита двигателя может располагаться близко к поддону – если между ними очень малый зазор, вероятнее всего, вибрации и звуки имеют место именно из-за соприкосновения двух элементов.

    Далее необходимо проверить надежность затяжки всех резьбовых соединений. Если вы заметили ослабший болт, подтяните его до нужного уровня. Иногда вибрации возникают из-за вентилятора радиатора. В таком случае снимите крыльчатку и послушайте работу двигателя без нее.

    На следующем этапе поиска источника вибраций нужно последовательно отключить навесное оборудование (приводной ремень) и проверить уровень тряски при запуске мотора и его работе при разных режимах нагрузки. Чаще всего в таком случае балансируют шкив либо меняют ремень.

    Бывает так, что причиной вибраций становится маховик и корзина сцепления. Чтобы продиагностировать их, необходимо выжать в пол педаль сцепления, запустить двигатель «на передаче» и через несколько секунд переключиться на «нейтралку», после чего отпустить ногу. Если вибрация осталась, значит, она исходит из маховика или корзины. Также здесь возможен дисбаланс в весе цилиндро-поршневой группы.

    Что делать, если вибрация ощущается при движении?

    Чаще всего она возникает от элементов ходовой системы и трансмиссии. Если вибрация двигателя меняется вместе со скоростью движения, вероятнее всего, вибрирует какой-то из узлов, идущих после ведомого вала КПП. Это могут быть карданные и приводные валы, элементы раздаточной коробки, ступицы и колеса. Кстати, если вибрация идет только при торможении (особенно это заметно на руле), значит, проблема скрывается в тормозных дисках или барабанах.

    Также повышенная тряска может возникнуть из-за использования некачественной резины. Ее состав может быть очень жестким, из-за чего усиливается нагрузка на передние колеса при сбавлении скорости автомобиля. Вибрация автомобиля при движении на скорости в 10-15 километров в час вызвана дисбалансом колес. На передних он может проявляться дополнительным биением руля. Чтобы убедится в том, что вибрация при разгоне идет именно из-за них, необходимо поменять их расположение местами с задними. Иногда этот способ оказывается весьма эффективным. Но лучше всего, если будет произведена диагностика автомобиля, где элементы проверят на специальном стенде и выявят тяжелую сторону. На дисках эта проблема решается путем навешивания грузиков. Их масса может составлять от 5 до 100 грамм. После правильного подбора грузиков вибрация при разгоне исчезает. Однако делать это должен не сам автовладелец, а мастер на шиномонтаже. Только на балансировочном стенде можно с точностью определить степень смещения нагрузок в ту или иную сторону.

    Вибрация двигателя после капитального ремонта

    Повышенная тряска в салоне, возникшая после произведения замены вращающихся деталей цилиндро-поршневой группы, указывает на большой дисбаланс новых элементов либо на ошибки при произведении ремонтных операций, которые привели к неправильной сборке детали или ее деформации. Шатуны и поршни всегда должны подбираться по массе. Зачастую разница в весе для этих деталей не должна превышать 10 и 5 грамм соответственно.

    Заключение

    Итак, мы выяснили причины вибрации при разгоне и способы их устранения. Повышенная тряска мотора и руля – это весьма серьезная неисправность, поэтому специалисты не рекомендуют игнорировать данные симптомы. Если у вас появилась вибрация по кузову при разгоне или на холостом ходу, следует незамедлительно отыскать источник и решить проблему до того, как попасть в аварийную ситуацию на дороге или «влипнуть» на дорогостоящий ремонт мотора. Напоследок отметим, что при поиске неисправностей важно не забывать и о технике безопасности. Помните, что некоторые детали двигателя могут быть очень горячими, особенно элементы системы охлаждения и впускного коллектора. Также избегайте соприкосновения рук при работающем моторе с ремнем генератора и крыльчаткой вентилятора.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector