Вибрационное обследование стана 1150
Вибродиагностическим методом проведен неразрушающий контроль состояния подшипниковых опор главного привода горизонтальных валков стана 1150 ПАО «ЗАПОРОЖСТАль». Проанализированы причины выхода из строя подшипниковых узлов с последующей выдачей рекомендаций по разработке методик диагностирования приво...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Назва видання: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160183 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вибрационное обследование стана 1150 / А.В. Баглай // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 54-57. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-160183 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1601832019-10-26T01:25:41Z Вибрационное обследование стана 1150 Баглай, А.В. Производственный раздел Вибродиагностическим методом проведен неразрушающий контроль состояния подшипниковых опор главного привода горизонтальных валков стана 1150 ПАО «ЗАПОРОЖСТАль». Проанализированы причины выхода из строя подшипниковых узлов с последующей выдачей рекомендаций по разработке методик диагностирования приводов горизонтальных валков и определению оптимального технического решения для их реализации. Вібродіагностичним методом проведено неруйнівний контроль стану підшипникових опор головного приводу горизонтальних валків стану 1150 ПАТ «ЗАПОРІЖСТАль». Проаналізовано причини виходу з ладу підшипникових вузлів з подальшим видаванням рекомендацій щодо розробки методик діагностування приводів горизонтальних валків і визначення оптимального технічного рішення для їх реалізації. Vibrodiagnostic method was used to perform non-destructive testing of the state of bearing supports of the main drive of horizontal rolls of slabbing mill 1150 at PJSC «ZAPOROZhSTAL». Causes for malfunction of bearing assemblies were analyzed with subsequent issuing of recommendations on development of procedures of diagnostics of horizontal shaft rolls and finding the optimum engineering solution for their realization. 2017 Article Вибрационное обследование стана 1150 / А.В. Баглай // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 54-57. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 0235-3474 DOI: doi.org/10.15407/tdnk2017.01.09 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160183 420.19.40 ru Техническая диагностика и неразрушающий контроль Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Производственный раздел Производственный раздел |
| spellingShingle |
Производственный раздел Производственный раздел Баглай, А.В. Вибрационное обследование стана 1150 Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description |
Вибродиагностическим методом проведен неразрушающий контроль состояния подшипниковых опор главного привода горизонтальных валков стана 1150 ПАО «ЗАПОРОЖСТАль». Проанализированы причины выхода из строя подшипниковых узлов с последующей выдачей рекомендаций по разработке методик диагностирования приводов горизонтальных валков и определению оптимального технического решения для их реализации. |
| format |
Article |
| author |
Баглай, А.В. |
| author_facet |
Баглай, А.В. |
| author_sort |
Баглай, А.В. |
| title |
Вибрационное обследование стана 1150 |
| title_short |
Вибрационное обследование стана 1150 |
| title_full |
Вибрационное обследование стана 1150 |
| title_fullStr |
Вибрационное обследование стана 1150 |
| title_full_unstemmed |
Вибрационное обследование стана 1150 |
| title_sort |
вибрационное обследование стана 1150 |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160183 |
| citation_txt |
Вибрационное обследование стана 1150 / А.В. Баглай // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 54-57. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| work_keys_str_mv |
AT baglajav vibracionnoeobsledovaniestana1150 |
| first_indexed |
2025-07-14T12:48:11Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:48:11Z |
| _version_ |
1837626601117843456 |
| fulltext |
54 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
УДК 420.19.40 https://doi.org/10.15407/tdnk2017.01.09
ВИБРАцИОННОЕ ОБСлЕДОВАНИЕ СТАНА 1150
А. в. БАГЛАй
ДП «ДИАМЕХ-УКРАИНА». 61105, г. Харьков-105, ул. Киргизская, 19, АБК-1.
E-mail: diamech@diamech.com.ua
Вибродиагностическим методом проведен неразрушающий контроль состояния подшипниковых опор главного привода
горизонтальных валков стана 1150 ПАО «ЗАПОРОЖСТАль». Проанализированы причины выхода из строя подшипни-
ковых узлов с последующей выдачей рекомендаций по разработке методик диагностирования приводов горизонтальных
валков и определению оптимального технического решения для их реализации. Библиогр. 2, табл. 1, рис. 5.
К л ю ч е в ы е с л о в а : неразрушающий контроль, вибродиагностический метод, подшипниковые узлы, оценка тех-
нического состояния
По инициативе технического руководства ПАО
«ЗАПОРОЖСТАль» специалисты ДП «ДИА-
МЕХ-УКРАИНА» приняли участие в разработке
методик и мероприятий по оснащению техниче-
скими средствами мониторинга и углубленной ди-
агностики прокатных клетей и приводов обжим-
ного стана 1150. целью данной работы являлось
проведение первичных измерений параметров ви-
брации подшипниковых опор главного привода
горизонтальных валков (ГПГВ) стана 1150; кон-
троль режима работы стана; анализ причин выхо-
да из строя подшипниковых узлов с последующей
выдачей рекомендаций по разработке методик ди-
агностирования приводов горизонтальных вал-
ков и определение оптимального технического
решения для их реализации. Контроль состояния
оборудования осуществлялся виброанализатором
«КВАРц» (№ 18675–99 в Государственном реестре
средств измерительной техники, допущенных к при-
менению в Украине) с расширительным блоком на 8
каналов. Составление маршрута, последующая об-
работка и анализ данных осуществлялись с исполь-
зованием программы «ДИАМАНТ-2». Аппаратура
и программные средства, использованные для диа-
гностики, разработаны и производятся группой ком-
паний «ДИАМЕХ».
конструкция ГПГв стана 1150. ГПГВ пред-
назначен для передачи крутящего момента от
электродвигателя к горизонтальным валкам через
шпиндельное устройство. На ГПГВ установлено
два (по одному на верхний и нижний
валок) электродвигателя постоянного
тока типа МПС 9000-66 мощностью
7200 кВт, n = 53/80 об/мин.
Конструкция привода горизон-
тального верхнего валка представ-
ляет собой вал ротора электродви-
гателя, соединенный при помощи
жесткой муфты с промежуточным
валом, который соединяется со
шпинделем при помощи универсального шар-
нира (рис. 1). Данная конструкция представляет
собой жесткую трехопорную систему. Процесс
прокатки на реверсивных станах кратковремен-
ный и сопровождается ударами при захвате слит-
ка. При этом по мере удлинения заготовки вре-
мя периода стабильной работы увеличивается. В
соответствии с заданной калибровкой кроме на-
правления вращения меняется частота вращения
и обжатие заготовки.
цикл прокатки включает следующие пери-
оды: разгон валков вхолостую; захват слитка
– сопровождается ударом из-за несовпадения
скорости подаваемого слитка и линейной ско-
рости поверхности вращающегося валка; меха-
нические колебания в системе привода сопро-
вождаются раскрытием и закрытием зазоров во
вкладышах шпинделей и зубчатых передачах,
параметры механических колебаний определя-
ются упруго-демпфирующими характеристи-
ками элементов и зазорами; разгон со слитком;
стационарный период работы с постоянной ско-
ростью; снижение частоты вращения при окон-
чании прокатки начинается при нахождении
слитка в валках или после его выброса; выброс
слитка; механические колебания в системе при-
вода с меньшей амплитудой; остановка, пауза,
реверсирование направления вращения и новый
цикл прокатки. Для привода реверсируемых про-
катных клетей необходимо разработать алгоритм
Рис. 1. Схема ГПГВ
© А. В. Баглай, 2017
55ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
диагностирования состояния механического обо-
рудования с использованием методов вибрацион-
ной диагностики.
схема измерений. Измерение параметров ви-
брации проводили в вертикальном, горизонталь-
ном и осевом направлениях. Крепление датчика
осуществлялось при помощи магнита. Проведены
измерения общих параметров вибрации, контур-
ной диаграммы, частотной и временной формы
вибрационного сигнала. Контролируемый частот-
ный диапазон 10...1000 и 50...5000 Гц. Нумерация
опор ГПГВ показана на рис. 2. Измерения про-
ведены на опорах №8, №10 и №11. Проводились
измерения контурных диаграмм подшипниковых
опор. Запись сигналов начиналась перед первым
проходом слитка. Спектры измерялись на послед-
них проходах слитка. Контурные диаграммы сни-
мались каскадами спектров параллельно (опора
№ 8 по семи каналам, опоры № 10 и № 11 по че-
тырем каналам).
Результаты измерений. Результаты измерения
параметров общего уровня вибрации приведены в
таблице.
Измерение контурных диаграмм показало
удовлетворительное состояние подшипниковой
опоры № 8. На опоре № 10 вибрация в основа-
нии составила 2,7 мм/с, что превышает допусти-
мые значения; виброперемещения превышают
150 мкм. На опоре № 11 обнаружено ослабление
крепления крышки подшипника. Спектральный
анализ показал, что в спектрах виброскорости и
виброускорения присутствуют ударные составля-
ющие и низкочастотные в диапазоне до 1000 Гц с
малой амплитудой (рис. 3).
Визуальным осмотром обнаружено проседание
опоры № 10 – заметны полная и секторальная ри-
ски на промежуточном валу в результате задева-
ния о корпус нижнего электродвигателя.
Предварительные выводы. По общему уровню
вибрации: значения виброскорости соответствуют
удовлетворительному состоянию при длительном
режиме прокатки слитка на последних проходах;
Рис. 2. Схема расположения и нумерация опор ГПГВ
Параметры вибрации для контрольных точек подшипников электродвигателей
Точка
измерения
(номер опоры)
Среднеквадратичное значение виброскорости
(мм/с) в частотном диапазоне 10…1000 Гц для
направлений измерений
Пиковое значение виброускорения апик (м/с2) в частотном
диапазоне 50...5000 Гц для направлений измерений
вертикальное горизонтальное осевое вертикальное горизонтальное осевое
8 – 0,5 – 0,09 0,08 0,19
10 0,6 0,8 – 0,26 0,09 0,18
11 1,2 0,9 – 0,31 0,19 –
Рис. 3. Спектр виброскорости подшипниковых опор: № 8 (а),
№ 10 (б), № 11 (в)
56 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
значения виброускорения соответствуют хорошему
состоянию; на опоре № 11 преобладает вертикаль-
ная, а на опоре № 10 – горизонтальная составляю-
щая. Увеличенная осевая составляющая на опоре
№ 8 может быть вызвана проседанием опоры № 10.
По контурным диаграммам: контурная диа-
грамма опоры № 10 соответствует неустойчивому
фундаменту; значения виброперемещения превы-
шают 150 мкм.
По спектральному анализу: фиксируемые ча-
стоты составляющих вибрации 12,5; 56; 75; 100;
246,9 Гц и другие при частоте вращения двигате-
ля около 60 об/мин не могут быть использованы
при идентификации повреждений подшипников
скольжения. В спектрах виброускорения присут-
ствуют ударные и низкочастотные составляющие
в диапазоне до 1000 Гц с малой амплитудой. Это
позволяет сделать вывод об удовлетворительном
состоянии подшипников скольжения.
По временному анализу: во временной диаграмме
опоры № 11 просматриваются более частые удары
по сравнению с опорой № 10 – возможны неисправ-
ности муфты или шпиндельного устройства. Размах
колебаний виброускорения одинаковый – 40 м/с2, но
частота ударов по опоре № 11 примерно вдвое боль-
ше. Размах виброускорения на опоре № 8 примерно
вдвое ниже (до 20 м/с2) – это указывает на источник
ударов – закрытие зазоров во вкладышах шпинделей
(рис. 4).
Обобщая сказанное выше, можно заключить,
что состояние подшипников опор № 8, № 10 и
№ 11 привода горизонтальных валков по данным
проведенных первичных измерений удовлетвори-
тельное. Возможные неисправности: проседание
подшипниковой опоры № 10; неплотное приле-
гание корпусных деталей (опоры и фундамента);
ослабление резьбовых соединений. Чтобы исклю-
чить предполагаемые неисправности рекоменду-
Рис. 4. Дампы временных сигналов подшипниковых опор:
№ 8 (а), № 10 (б), № 11 (в) (вертикальное направление)
Рис. 5. Схема расположения измерительного оборудования на ГПГВ. Направления измерений: V – вертикальное; h – горизон-
тальное; A – осевое (цифры – номера подшипников)
57ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
ется обеспечить плотное прилегание корпусных
деталей; обеспечить тарированную затяжку резь-
бовых соединений; проверить соосность подшип-
никовых опор. Для диагностирования состояния
подшипников опор №№ 7–11 привода горизон-
тальных валков необходим системный анализ дан-
ных по всем подшипниковым опорам привода в ре-
альном масштабе времени, т. е. непрерывно (рис. 5).
Оценка технического состояния проводилась
путем измерения уровня вибрации и сравнения
с нормативными значениями, регламентирован-
ными ГОСТ 20815–93 [1]. Допустимое значение
виброскорости – 2,8 мм/с. Дополнительно учте-
но требование – пиковое значение вибропереме-
щения подшипниковых опор крупных машин с
частотой вращения менее 600 об/мин не должно
превышать 50 мкм.
По данным проведенного первичного измере-
ния параметров вибрации подшипниковых опор
ГПГВ стана 1150 сделать однозначное заключе-
ние о его техническом состоянии не представля-
ется возможным по следующим причинам: ГПГВ
работает в реверсном режиме; скорость вращения
изменяется нестабильно; присутствуют знакопе-
ременные ударные воздействия. Следовательно,
применение в качестве оценки вибрации нормы
ГОСТ 20815–93 некорректно. Необходимо отме-
тить уникальность оборудования для решения
задач диагностирования стана 1150. Оно может
стать доступным после установки стационарной
системы вибрационного контроля и разработки
алгоритма раннего диагностирования. Изучение
динамических процессов, их взаимосвязи с пара-
метрами, определяющими техническое состояние
узлов, при одновременном учете конструктивных
и технологических параметров является одним из
важных компонентов, позволяющих разрабаты-
вать новые методы вибрационной диагностики
технического состояния оборудования прокатных
станов [2].
выводы
Для решения задачи по технической диагно-
стике состояния подшипниковых опор ГПГВ ста-
на 1150 и разработке методик диагностирования
необходимо их оснащение стационарным ком-
плексом контроля и диагностики промышленного
оборудования.
Требования к стационарному комплексу: па-
раллельное измерение и регистрация вибрацион-
ных параметров; контроль временных реализаций
вибрационного сигнала; возможность сохранения
данных измерений с последующим анализом; воз-
можность аппаратного и программного расшире-
ния. Методическая обработка результатов вибра-
ционных измерений и расчет пороговых уровней
для различных зон технического состояния. Воз-
можное аппаратное и программное дооснащение
стационарного комплекса контроля и диагностики
промышленного оборудования с учетом вырабо-
танных методик диагностирования.
список литературы
1. ГОСТ 20815–93 «Машины электрические вращающиеся.
Механическая вибрация некоторых видов машин с вы-
сотой оси вращения 56 мм и более. Измерение, оценка и
допустимые значения». Межгосударственный стандарт.
2. Диагностика и динамика прокатных станов / В. В. Вере-
нев и др. // Днепропетровск, ИМА-пресс, 2007. – 144 c.
References
1. GOST 20815–93 «Mashiny elektricheskiye vrashchayush-
chiyesya. Mekhanicheskaya vibratsiya nekotorykh vidov
mashin s vysotoy osi vrashcheniya 56 mm i boleye. Iz-
mereniye, otsenka i dopustimye znacheniya». Mezhgosu-
darstvenny standart. [in Russian].
2. Diagnostika i dinamika prokatnykh stanov / V. V. Verenev i
dr. // Dnepropetrovsk, IMA-press, 2007. – 144 c. [in Russian].
А. В. БАГлАЙ
ДП «ДІАМЕХ-УКРАЇНА».
61105, м. Харків-105, вул. Киргизька, 19, АБК-1.
E-mail: diamech@diamech.com.ua
ВІБРАцІЙНЕ ОБСТЕЖЕННя СТАНУ 1150
Вібродіагностичним методом проведено неруйнівний кон-
троль стану підшипникових опор головного приводу гори-
зонтальних валків стану 1150 ПАТ «ЗАПОРІЖСТАль». Про-
аналізовано причини виходу з ладу підшипникових вузлів з
подальшим видаванням рекомендацій щодо розробки методик
діагностування приводів горизонтальних валків і визначення
оптимального технічного рішення для їх реалізації. Бібліогр. 2,
табл. 1, рис. 5.
Ключові слова: неруйнівний контроль, вібродіагностичний метод,
підшипникові вузли, оцінка технічного стану
A.V. BAGLAI
SE «DIAMEX-UKRAINE».
ABK-1, 19, Kirgyzskaya str., 61105, Kharkov-105.
E-mail: diamech@diamech.com.ua
VIBRATIONAL TESTING OF MILL 1150
Vibrodiagnostic method was used to perform non-destructive test-
ing of the state of bearing supports of the main drive of horizontal
rolls of slabbing mill 1150 at PJSC «ZAPOROZhSTAL». Causes
for malfunction of bearing assemblies were analyzed with subse-
quent issuing of recommendations on development of procedures
of diagnostics of horizontal shaft rolls and finding the optimum
engineering solution for their realization. 2 References, 1 Tables,
5 Figures.
Keywords: nondestructive testing, vibrodiagnostic method, bearing
assemblies, evaluation of technical state
Поступила в редакцию
29.01.2017
|