Проблемы, связанные с вибрацией, могут возникать по многим причинам и с большим числом машин и механизмов.
Большинство из этих проблем касается вращающихся узлов и подшипников в машинах. Наилучший способ изоляции и устранения источников вибрации в механическом оборудовании — следовать определенной методике выявления вибрации.
Механическое оборудование обычно лучше всего анализировать путем тщательной проверки характеристик амплитуды и частоты, измеряя их в критических точках на машине. Ниже перечислены некоторые типичные случаи вибрации:
а) подшипники качения вызывают вибрацию относительно высокой частоты, которая в несколько раз больше частоты вращающегося элемента, установленного в подшипнике, но не обязательно кратна скорости. Подшипник может вызвать вибрацию, если внутреннее и внешнее кольца несоосны; вибрация будет иметь место в основном в осевом направлении при частоте, эквивалентной скорости ротора. Отсутствие соосности колец подшипника вызывает вибрацию, которая обычно становится очевидной только при низких ее уровнях, с частотой, эквивалентной скорости;
б) угловое смещение в муфтах приводит к вибрации, частота которой может быть равна частоте вращения вала. Однако с помощью балансировки нельзя уменьшить эту вибрацию ниже определенного остаточного предела; неприятности вызываются смещением муфты, и балансировка не устраняет их;
в) зубчатые передачи могут быть причиной вибрации, частота которых зависит от вида агрегата, в котором установлена такая передача. Например, если имеется взаимное влияние зубьев между двумя сопряженными зубчатыми колесами, частота вибрации на одном колесе будет эквивалентна произведению числа зубьев на зубчатом колесе и скорости вращения колеса (мин-1). Если зубчатое колесо имеет высокие зубья, частота вибрации будет эквивалентна произведению скорости вращения зубчатого колеса (мин-1) на число других зубчатых колес, с которыми оно находится в зацеплении.
Контроль вибрации — ключ к контролю оборудования. Периодические проверки вибрации машин по всему предприятию позволяют обнаружить неисправность на ранних этапах, перед тем как произойдет повреждение. Когда отмечается отклонение, анализ вибрации точно укажет источник корректирующего воздействия.
Хотя периодическая проверка вибрации является наиболее широко используемым методом обнаружения изменений в оборудовании, многие машины не точно подходят под этот тип контроля. Машины, используемые в непрерывных технологических операциях или ответственные за работу предприятия, или подверженные внезапной поломке, часто требуют непрерывного контроля за вибрацией. Это может быть обеспечено установкой постоянных устройств контроля вибрации, которые автоматически предупреждают, когда вибрация машины достигает заданного аварийного уровня. Последующий анализ вибрации точно укажет механическое повреждение и устранит предположения.