5.2.2Во время проведения измерений действительная частота вращения не должна превышать номинальную частоту более чем на 1% и быть ниже ее более чем на 2%.
5.3Ориентация оси вращения подшипника
Измерение вибрации подшипников допускается проводить при вертикальной или горизонтальной оси вращения. При горизонтальной оси вращения следует иметь в виду изменение ориентации силы тяжести относительно вращающегося комплекта тел качения. Это может привести к дополнительной вибрации, если наведенные контактные усилия на тела качения не окажутся значительно больше их собственной массы.
5.4Нагрузка на подшипник
Для достижения определенных кинематических условий при измерении вибрации подшипники должны быть нагружены. Прилагаемые нагрузки должны быть достаточно высокими, чтобы предотвратить проскальзывание тел качения относительно дорожек качения внутреннего и наружного колец, но не столь высокими, чтобы вызывать деформацию, которая может повлиять на результаты.
5.5Вибропреобразователи
5.5.1Измеряемой величиной является радиальная или осевая составляющая вибрации наружного кольца подшипника. Вибропреобразователь преобразует механические колебания в электрический сигнал. Следует рассмотреть три основных типа вибропреобразователей, выдающих сигналы, номинально пропорциональные виброперемещению, виброскорости или виброускорению.
5.5.2Существует различие между бесконтактными системами, в частности применяемыми для измерения виброперемещения, и датчиками, для которых необходим контакт с вибрирующим наружным кольцом подшипника. При применении датчиков контактного типа необходимо проявлять осторожность в том, чтобы он не оказывал влияние на вибрацию наружного кольца подшипника. С другой стороны, контакт должен быть достаточно жестким, чтобы отслеживать вибрацию в соответствующем диапазоне частот. Для достижения этого подвижные массы вибропреобразователя должны быть как можно меньше. Если вибрации передаются через наконечник преобразователя, касающийся наружного кольца подшипника, то следует принять во внимание присутствие контактного резонанса. Рассмотрение контактного резонанса приведено в приложении А.
5.5.3Вибрация наружного кольца является суммой большого количества смещений различных амплитуд при различных частотах. Отдельные высокие амплитуды могут иметь место даже при высоких частотах (особенно для поврежденных подшипников), но в основном амплитуды уменьшаются с увеличением частоты и снижаются до величин нанометрового диапазона при нескольких килогерцах. Системам, измеряющим виброперемещение, необходимо иметь очень широкий динамический диапазон, что усложняет выдачу надежных результатов в диапазоне высоких частот. У вибропреобразователей ускорения, которые тоже должны иметь широкий динамический диапазон, этот диапазон достаточно легко достижим. Недостатком вибропреобразователей ускорения является сравнительно большая подвижная масса при измерении малогабаритных подшипников. Вибропреобразователь скорости имеет малую подвижную массу и измеряет относительно неподвижных координат. Он может иметь меньший динамический диапазон по сравнению с вибропреобразователями виброперемещения и виброускорения. В случае необходимости первичный сигнал должен быть преобразован электронным способом для получения сигнала, пропорционального другому параметру вибрации. Соотношения между динамическими диапазонами для вибропреобразователей виброперемещения, виброскорости и виброускорения приведены в приложении Б.
6 Методы измерения и оценки
6.1Измеряемые параметры вибрации
6.1.1Измеряемым параметром вибрации, по умолчанию, является среднеквадратическое значение виброскорости.
6.1.2 Измеряемыми параметрами вибрации могут быть среднеквадратическое значение виброускорения и другие параметры вибрации. Примечание - Параметры вибрации допускается измерять и выражать в логарифмических уровнях величин (дБ), обязательно указывая исходное значение величины. |
6.2Частотная область
6.2.1Параметры вибрации измеряют в одной или более полосах частот от 20 до 10000 Гц. Для различных типов подшипников устанавливают конкретные частотные диапазоны.
Примечание - Например, при измерении вибрации шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников определенного размерного диапазона для полос низких, средних и высоких частот устанавливают следующие пределы: от 50 до 300 Гц, от 300 до 1800 Гц и от 1800 до 10000 Гц - соответственно.
6.2.2 Как альтернативный или дополнительный вариант применяют октавный, третьоктавный или узкополосный спектральный анализ вибрации в указанном частотном диапазоне или его части. Среднегеометрические частоты октавных и третьоктавных фильтров выбирают в соответствии с ГОСТ 12090. |
6.3Временная область
Измерение параметров импульсов (всплесков) в сигнале виброскорости во временнбй области, появляющихся вследствие дефектов поверхности и/или загрязнения измеряемого подшипника, может рассматриваться как дополнительный вариант оценки вибрации. Существуют различные методы оценки импульсов в зависимости от типа и способа применения подшипника.
6.4Характеристики вибропреобразователя и фильтров
6.4.1Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) электромеханического преобразователя должна быть в пределах, определенных на рисунке 3.
|
Требования к амплитудно-частотной характеристике преобразователя, представленные на рисунке 3, должны включать корректировку выходного сигнала усилителем.
6.4.2Максимальное отклонение от линейности должно быть меньше 10% для амплитуд вибрации виброскорости от 10 до 10000 мкм/с СКЗ.
6.4.3Чувствительность преобразователя, согласованная с электронным блоком, должна быть ±5%. Чувствительность должна быть в этих пределах для всего рабочего диапазона статического осевого смещения вибропреобразователя, указанного в технических условиях. В случае различия чувствительности между отдельными преобразователями необходимо предусмотреть соответствующую компенсацию в электронном блоке.
6.4.4Характеристики фильтра электронного блока должны располагаться в пределах, указанных на рисунке 4 (заштрихованная область). Затухание полосы пропускания на всех частотах ниже 64% нижней граничной частоты и на всех частотах выше 160% верхней граничной частоты должно составлять не менее 40 дБ.
|
6.5Метод усреднения по времени
6.5.1Измерение сигнала виброскорости в каждой полосе частот должно быть представлено усредненным по времени показанием за период не менее 0,5 с от момента стабилизации параметров вибрации, характеризующейся только отдельными случайными отклонениями от среднего значения.
Выбор конкретного способа усреднения по времени должен достигаться путем договоренности между изготовителем и потребителем. Двумя типичными способами являются среднеквадратическое и экспоненциальное среднеквадратическое значения (см.3.13, 3.14).
6.5.2Среднеквадратическое значение , мкм/с, вычисляют по формуле
, (1)
где - время выборки усредняемого сигнала, которое должно быть больше периода любой из главных частотных составляющих этого сигнала. Обычно берется за время ;
- виброскорость как функция времени.
6.5.3Экспоненциальное среднеквадратическое значение , мк/с, вычисляют по формуле
237 × 56 пикс.   Открыть в новом окне |
где - время релаксации, которое должно быть больше периода любой из главных частотных составляющих сигнала;
следует брать за время , значительно большее ;
- виброскорость как функция времени.
6.5.4Стабилизация показаний должна быть достигнута в течение не более 5 мин от начала измерений. Если невозможно достичь стабилизации в течение 5 мин, изготовитель и потребитель должны принять согласованное решение о продолжительности измерений.
6.6Последовательность проведения измерений
6.6.1Измерения следует проводить в требуемом числе положений подшипника.
6.6.2При приемке подшипника наибольшее значение из полученных при разных положениях, должно находиться в установленных или взаимно одобренных изготовителем и потребителем пределах для каждого оцениваемого параметра вибрации.
7 Условия измерений
7.1Требования к измеряемому подшипнику
7.1.1Подшипники с заложенным смазочным материалом
7.1.1.1Подшипники с заложенным смазочным материалом (пластичным, жидким или твердым), включая типы подшипников с защитными шайбами и уплотнениями, измеряют в состоянии поставки.
7.1.1.2Нижеприведенные процедуры (см. 7.1.2 и 7.1.3) не применяют к подшипникам с заложенным смазочным материалом.
7.1.2Чистота подшипника
Поскольку загрязнение влияет на вибрацию подшипника, подшипники должны быть полностью очищены с применением мер предосторожности так, чтобы не внести загрязнение и не создать дополнительных источников вибрации.