Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 14
1.1. Развитие систем для определения технического состояния механизмов и машин на основе анализа вибрации 14
1.2. Особенности методов контроля технического состояния на основе анализа вибрации 16
1.2.1. Контроль уровня вибрации - мониторинг 17
1.2.2. Определение технического состояния по анализу вибросигнала 18
1.3. Различные подходы при определении технического состояния 18
1.3.1. Эмпирическое направление в определении технического состояния 19
1.3.2. Математическое моделирование при оценке технического состояния 21
1.4. Особенности определения технического состояния трибо-сопряжений ротор—подшипники скольжения на жидкостной смазке 23
1.4.1. Особенности виброактивности опор жидкостного трения роторов 24
1.4.2. Традиционные методики определения технического состояния трибосопряжений ротор-подшипник жидкостного трения 29
1.4.3. Особенности моделирования динамики трибосопряжений ротор-подшипник жидкостного трения 31
1.4.4. Преимущества математического моделирования при оценке технического состояния опор скольжения 36
1.4.5. Выбор объекта исследования 37
1.4.6. Задачи исследования 42
2. Расчет динамики трибосопряжения ротор - подшипник скольжения с ПВ втулкой 44
2.1. Обоснование расчетного исследования 44
2.2. Исследование вынуждающих факторов вибрации 45
2.2.1. Силовое возбуждение 45
2.2.2. Кинематическое возбуждение 47
2.3. Расчетная схема трибосопряжения ротор - подшипник с ПВ втулкой 48
2.4. Расчет нелинейных колебаний подвижных элементов трибосопряжения ротор - подшипник с ПВ втулкой 51
2.4.1. Дифференциальные уравнения движения 51
2.4.2. Обобщенное Уравнение Рейнольдса для расчета давлений в смазочном слое 54
2.4.3. Профилирование поверхности подшипника 55
2.4.4. Граничные условия для давлений в смазочном слое 56
2.4.5. Уравнения расхода и теплового баланса 57
2.5. Исследование динамики трибосопряжения ротор - подшипник с ПВ втулкой 58
2.5.1. Исследование динамики трибосопряжения с учетом не-круглостей опорных поверхностей 59
2.5.2. Исследование динамики трибосопряжения с учетом увеличения зазоров в подшипнике 73
2.5.3. Исследование динамики трибосопряжения с учетом увеличения дисбаланса шипа 81
2.5.4. Спектральный состав теоретических сигналов 81
3. Экспериментальное исследование вибрации опор ротора турбокомпрессора 94
3.1. Лабораторная установка 94
3.1.1. Существующие конструкции стендов для проверки ТК 94
3.1.2. Применяемые подшипники турбокомпрессора 100
3.2. Измерение вибраций на лабораторной установке 102
3.2.1. Измерительная система 102
3.2.2. Калибровка измерительной системы 111
3.2.3. Измерение вибрации опор ротора ТК на стенде 112
3.3. Предварительная обработки вибросигнала 114
3.4. Статистическая обработка сигнала 115
3.5. Обработка результатов измерения вибрации опор ТК 118
4. Обоснование применения фазовых портретов для определения технического состояния трибо- сопряжений ротор-подшипник скольжения с ИВ втулками 121
4.1. Определение состояния на основе линейных моделей 121
4.1.1. Линейная модель вибрации 121
4.1.2. Определение технического состояния трибосопряжений ротор-подшипники на основе спектрального и частотного анализа 124
4.2. Возможность применения фазовых пространств для решения задачи диагностики 128
4.2.1. Задача динамики трибосопряжения ротор - подшипник с ПВ втулкой ТК 128
4.2.2. Исследование уравнений движения в фазовом пространстве 129
4.3. Обоснование применения метода фазовых портретов для определения технического состояния трибосопряжений ротор - подшипник с ПВ втулками 131
4.3.1. Порядок определения информативных характеристик 133
4.3.2. Определение связей наиболее информативных характеристик с параметрами технического состояния трибосопряжения и построение пространства технических состояний 134
4.4. Применение фазовой плоскости при определении технического состояния трибосопряжений ротор - подшипник с ПВ втулкой 135
4.5. Разработка диагностической модели с применением фазовых плоскостей 138
4.5.1. Особенности построения фазовых портретов вибросигналов трибосопряжения ротор - подшипник скольжения с ПВ втулкой 138
4.5.2. Поиск информативных характеристик фазовых портретов для отклонений технического состояния от нормативных значений параметров состояния 140
4.5.3. Пространство технических состояний 147
4.6. Определение предельных значений параметров состояния и эффективности разработанного метода 152
4.7. Основные выводы и рекомендации по оценке технического состояния трибосопряжения ротор-гидродинамический подшипник скольжения с ПВ втулкой с применением метода фазовых портретов 153
Заключение 158
Литература 160
Приложения
