Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях

При разработке систем диагностики для прокатных станов необходимо учитывать два режима работы: переходный при захвате полосы валками и установившийся во время холостого хода и прокатки. Показано, что измерение вибросигналов переходных процессов следует проводить, прежде всего, с учетом сочетаний наи...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2018
Hauptverfasser:	Веренев, В.В., Баглай, А.В., Белодеденко, С.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2018
Schriftenreihe:	Техническая диагностика и неразрушающий контроль
Schlagworte:	Производственный раздел
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/167587
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях / В.В. Веренев, А.В. Баглай, С.В. Белодеденко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-167587
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1675872020-04-01T01:25:49Z Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях Веренев, В.В. Баглай, А.В. Белодеденко, С.В. Производственный раздел При разработке систем диагностики для прокатных станов необходимо учитывать два режима работы: переходный при захвате полосы валками и установившийся во время холостого хода и прокатки. Показано, что измерение вибросигналов переходных процессов следует проводить, прежде всего, с учетом сочетаний наихудшего и наилучшего состояния шпиндельного и моторного участков линии привода. В этом случае существенно повышается достоверность определения износа и угловых зазоров в сочленениях. Диагностирование в стационарном режиме работы осуществляется так же, как и для роторных машин, в результате чего устанавливают поломки подшипников, зубчатых зацеплений и др., что не определяется при захвате полосы При розробці систем діагностики для прокатних станів необхідно враховувати два режими роботи: перехідний при захопленні смуги валками і сталий під час холостого ходу і прокатки. Показано, що вимірювання вібросигналів перехідних процесів слід проводити, перш за все, з урахуванням поєднань найгіршого і найкращого стану шпиндельного і моторного ділянок лінії приводу. В цьому випадку істотно підвищується вірогідність визначення зносу і кутових зазорів в з’єднаннях. Діагностування в стаціонарному режимі роботи здійснюється так, як і для роторних машин, в результаті чого встановлюють поломки підшипників, зубчастих зачеплень та ін., що не визначається при захопленні смуги. Development of diagnostic systems for rolling mills should take into account two operation modes: transition at strip gripping by the rolls and steady during idle-running and rolling. It is shown that measurement of vibration signals of transition processes should be conducted, primarily, allowing for the combinations of the worst and the best states of the spindle and motor sections of the drive line. In this case, the accuracy of determination of wear and clearance angles in the junctions is essentially increased. Diagnostics in the stationary operating mode is conduced similar to rotary machines. It results in finding breakage of bearings, gearing, etc. that is not determined at strip gripping. 2018 Article Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях / В.В. Веренев, А.В. Баглай, С.В. Белодеденко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0235-3474 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.03.05 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/167587 621.771 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 Веренев, В.В. Баглай, А.В. Белодеденко, С.В. Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях Техническая диагностика и неразрушающий контроль
description	При разработке систем диагностики для прокатных станов необходимо учитывать два режима работы: переходный при захвате полосы валками и установившийся во время холостого хода и прокатки. Показано, что измерение вибросигналов переходных процессов следует проводить, прежде всего, с учетом сочетаний наихудшего и наилучшего состояния шпиндельного и моторного участков линии привода. В этом случае существенно повышается достоверность определения износа и угловых зазоров в сочленениях. Диагностирование в стационарном режиме работы осуществляется так же, как и для роторных машин, в результате чего устанавливают поломки подшипников, зубчатых зацеплений и др., что не определяется при захвате полосы
format	Article
author	Веренев, В.В. Баглай, А.В. Белодеденко, С.В.
author_facet	Веренев, В.В. Баглай, А.В. Белодеденко, С.В.
author_sort	Веренев, В.В.
title	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
title_short	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
title_full	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
title_fullStr	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
title_full_unstemmed	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
title_sort	особенности вибрационных измерений в прокатных клетях
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2018
topic_facet	Производственный раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/167587
citation_txt	Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях / В.В. Веренев, А.В. Баглай, С.В. Белодеденко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Техническая диагностика и неразрушающий контроль
work_keys_str_mv	AT verenevvv osobennostivibracionnyhizmerenijvprokatnyhkletâh AT baglajav osobennostivibracionnyhizmerenijvprokatnyhkletâh AT belodedenkosv osobennostivibracionnyhizmerenijvprokatnyhkletâh
first_indexed	2025-07-15T00:54:32Z
last_indexed	2025-07-15T00:54:32Z
_version_	1837672306115084288
fulltext	43ISS 023 -3 ехн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №3 А УДК 621.771 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.03.05 осоБенностИ вИБраЦИонныХ ИзмеренИй в проКатныХ КлетяХ в. в. вереНев1, А. в. БАГЛАй2, с. в. БеЛодедеНко3 1Институт черной металлургии нан Украины им. з. И. некрасова. 49107, г. Днепр, пл. академика стародубова, 1. E-mail: verenev0704@gmail.com 2Дп «Диамех-Украина». 61105, г. Харьков-105, ул. Киргизская, 19, аБК-1. E-mail: baglay@diamech.com.ua 3национальная металлургическая академия Украины. 49600, г. Днепр, пр-т Гагарина, 4. E-mail: sergeibelo@ gmail.com при разработке систем диагностики для прокатных станов необходимо учитывать два режима работы: переходный при захвате полосы валками и установившийся во время холостого хода и прокатки. показано, что измерение вибросигналов переходных процессов следует проводить, прежде всего, с учетом сочетаний наихудшего и наилучшего состояния шпин- дельного и моторного участков линии привода. в этом случае существенно повышается достоверность определения износа и угловых зазоров в сочленениях. Диагностирование в стационарном режиме работы осуществляется так же, как и для роторных машин, в результате чего устанавливают поломки подшипников, зубчатых зацеплений и др., что не определяется при захвате полосы. Библиогр. 5, табл. 1, рис. 4. К л ю ч е в ы е с л о в а : прокатная клеть, линия привода, динамика, износ, зазоры, вибрация, диагностика существенное влияние на ударные нагрузки, формирующиеся в прокатных станах в период за- хвата полосы валками, оказывают угловые зазоры в сочленениях линии главного привода, завися- щие от износа элементов [1]. чем больше зазоры, тем больше, в частности, максимальное пиковое значение крутящего момента. в свою очередь ди- намические нагрузки оказывают отрицательное влияние на долговечность оборудования [2, 3]. поэтому одной из актуальных задач для внедря- емых на станах вибрационных диагностических систем является определение текущего состояния сочленений линии привода в части их износа и угловых зазоров. однако прокатные станы по технологическим и режимным условиям работы существенно отли- чаются от роторных машин, на которых наиболее распространено применение системы мониторин- га и диагностики состояния оборудования. поэ- тому поставленная в работе задача состоит в том, чтобы раскрыть особенности и закономерности изменения технического состояния совместно с ударными нагрузками в процессе длительного пе- риода эксплуатации клетей с учетом сроков фак- тических ремонтных воздействий. это позволяет определить периоды, когда результаты виброиз- мерений в переходных режимах захвата полосы валками приносят наибольшую диагностическую эффективность. первая особенность состоит в разных пе- риодах обслуживания двух основных участ- ков – шпиндельного и моторного (редук- тор – двигатель) (рис. 1). замену шпинделей по износу бронзовых вкладышей осуществляют че- рез 15…60 суток в зависимости от типа и условий работы стана. плановое техническое обслужива- ние редукторов осуществляется раз в год во время капитального ремонта. поэтому в процессе экс- плуатации образуются различные сочетания тех- нического состояния указанных двух участков, из которых выделим основные (рис. 2). 1. нормальное (хорошее) состояние обоих участков в начальный период после капитально- го ремонта шестеренной клети, редуктора, муфт, установки шпинделей с новыми бронзовыми вкладышами. 2. максимальный износ бронзовых вкладышей в шпинделях (перед заменой) при хорошем состо- янии участка редуктор – двигатель. © в. в. веренев, а. в. Баглай, с. в. Белодеденко, 2018 Рис. 1. переходный процесс по моменту на шпиндельном участке (ш) и промежуточном валу (м) между двигателем и редуктором при захвате полосы валками. стан 2000 44 ISS 023 -3 ехн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №3 А 3. максимальный износ зубчатых зацеплений редуктора и муфт при установке шпинделей с новыми вкладышами (хорошее состояние шпин- дельного участка). 4. наихудшее состояние обоих участков линии привода наступает непосредственно перед капи- тальным ремонтом, когда их износ наибольший. вторая особенность состоит в следующем: а – износ и угловые зазоры на шпиндельном участ- ке приводят к увеличению динамики как на этом участке, так и на участке редуктор – двигатель; б – износ на моторном участке влияет только на ди- намику этого участка. максимальные динамические перегрузки при захвате полосы валками оценивают коэффициен- том динамичности K (рис. 1). результаты математического моделирования с учетом фактических дат технического обслужива- ния (см. таблицу) и износа согласно рис. 2 показали следующее (рис. 3). Из-за изно- са и образования зазоров на обоих участ- ках их динамика во времени носит пери- одический пило- скачкообразный вид. он диктуется техническим состоянием (тс) участков. вначале происходит постепен- ное увеличение коэффициента динамич- ности, а после замены шпинделей с изно- шенными вкладышами значения K резко уменьшаются. рассмотрим совместно графики на рис. 2 и 3 с учетом данных таблицы. по- сле установки в момент t1 (20.03.2001 г.) шпинделей с новыми вкладышами тс шпиндельного участка восстановилось (т. «б», рис. 2, а), динамика обоих участ- ков уменьшилась (т. «в» и «в», рис. 2). од- нако тс моторного участка продолжало ухудшаться (линия а-Б-в, рис. 2, б). До момента t2 (29.10.2001 г.) замены шпинделей их наработ- ка составила 8 месяцев. Динамика возрастала по линиям «в-Г» и «в-г», а износ – по «б1-в» и «Б- в». Измерения момента перед заменой шпинде- лей показали наибольшую динамику, что неплохо согласуется с расчетной кривой. одновременно в момент t2 заменили входной вал и блок колес. по- этому произошло существенное уменьшение не только Κш, но и Κм. момент t2 интересен тем, что перед ремонтом, т. е. при 2t − , состояние обоих участков было наи- худшим (вариант 4), а после ремонта ( 2t + ) наилуч- шим (вариант 1). поэтому измерения крутящего данные агрегатного журнала об отказах и ремонтах оборудования клети № 3 Дата вид ремонта № клети место отказа вид отказа вид восстановления 05.12.00 ремонт тек. 3 шпиндели вкладыши выработка замена, шпиндели 02.03.01 ремонт тек. 3 -»- -»- -»- 09.08.01 ремонт тек. 3 -»- -»- -»- замер, зазоры 28.08.01 ремонт тек. 3 -»- -»- -»- -»- 13.09.01 ремонт тек. 3 -»- -»- -»- 29.10.01 ремонт кап. 3 редуктор ЦД4-320 вал входной зацепление правое трещина замена, вал входной 29.10.01 ремонт кап. 3 редуктор ЦД4-320 Блок колес -»- поломка 1 зуб. замена, блок колес 29.10.01 ремонт кап. 3 редуктор ЦД4-326 вал выходной пш Износ замер, зазоры 29.10.01 ремонт кап. 3 шпиндели вкладыши выработка замена, шпиндели 06.03.02 ремонт тек. 3 -»- -»- -»- -»- 23.04.02 ремонт тек. 3 -»- Головка Дефекты Демонтаж 07.05.02 ремонт тек. 3 редуктор ЦД4-326 вал входной зацепление левое поломка 10 зуб. осмотр 23.05.02 ремонт тек. 3 редуктор ЦД4-320 -»- -»- поломка замена, вал входной 23.05.02 ремонт тек. 3 редуктор ЦД4-320 Блок колес зацепление Износ замена, блок колес 05.11.02 ремонт тек. 3 шпиндели вкладыши выработка замена, шпиндели Рис. 2. развитие износа на шпиндельном (а) и моторном (б) участках в процессе длительной эксплуатации клети № 3 с учетом дат техническо- го обслуживания главной линии в соответствии с таблицей. [Sш] = 5...6 мм допустимое значение износа бронзовых вкладышей; [Sр] = = 1 мм – то же для зубчатых зацеплений участка редуктор – двигатель; [Sо] – на- чальный зазор 45ISS 023 -3 ехн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №3 А момента и вибрации непосредственно перед ка- питальным ремонтом и сразу после него позво- ляют получить образцы «наихудших» и «наилуч- ших» сигналов, связанных с тс оборудования, а их сравнение между собой сделать правильные диагностические выводы. очевидно, что измере- ния вокруг других точек it − и it + , отмеченных на рис. 2 и 3 также обеспечивают достаточно высо- кую информативность. несмотря на то, что им со- ответствуют промежуточные сочетания со- стояния участков. в связи с изложенным предлагается ве- сти построение текущих кусочно-линейных зависимостей согласно рис. 2, экстраполи- ровать их во время межремонтного периода и назначать дату измерений с учетом отме- ченных сочетаний тс участков. при таком подходе к процедуре организации измере- ний параметров переходных процессов уда- ется максимально использовать весьма ин- формативный режим захвата полосы для определения износа и угловых зазоров в сочленениях крутильной системы линии привода валков [4]. при использовании системы диагности- ки на прокатных станах в режиме стацио- нарного вращения могут применяться из- вестные методы и способы определения тс для роторных машин. в этом случае распоз- нается другой вид износа и неисправностей, в частности, подшипников и зубчатых заце- плений: дефекты тел качения и сепаратора, зацепления, муфт, дефекты смазки, несоос- ность и др. [5]. в переходных режимах эти дефек- ты не успевают себя проявить. в свою очередь в стационарном режиме не проявляются износ и за- зоры в сочленениях линии привода, поскольку она находится в напряженном состоянии. особые тре- бования к условиям работы клети здесь не предъ- являются, они подобны требованиям для роторных машин: при разных частотах вращения, нагрузках, холостой и рабочий режим и др. таким образом, в переходном и стационарном режимах работы прокатной клети с помощью си- стемы диагностики решаются разные задачи. в этих режимах по разному откликаются измеряе- мые сигналы на возмущения, как это заметно на рис. 3. в холостом режиме перед захватом полосы вибрация отсутствовала. при захвате полосы на- блюдается реакция момента и вибрации ударного вида, после захвата, т.е. под нагрузкой вибрация увеличилась. выводы 1. при разработке систем диагностирования клетей прокатных станов необходимо учитывать высокую информативность переходных процес- сов в режимах захвата полосы валками, параме- тры которых тесно связаны с износом и угловыми зазорами в сочленениях линии привода. 2. Диагностические измерения вибросигна- лов в таком режиме наиболее эффективны прежде всего в периоды сочетаний наихудшего и наилуч- шего состояния шпиндельного и моторного участ- ков, т. е. перед и после ремонтов. Рис. 3. зависимость коэффициента динамичности на моторном Км и шпиндельном Кш участках во время эксплуатации клети № 3 стана 1680 с учетом дат технического обслуживания шпинделей (с заменой бронзовых вкладышей) и редуктора (замена зубчатых передач): ×, ● – максимальные и средние значения Км в разные периоды измерений Рис. 4. момент на промежуточном валу (а) и вибрация корпу- са редуктора (б) при холостом ходе, захвате полосы валками и прокатке 46 ISS 023 -3 ехн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №3 А 3. в стационарном режиме работы клети (хо- лостой или рабочий) могут быть применимы из- вестные методы и способы диагностирования для роторных машин. 4. Использование в диагностических целях пе- реходного и стационарного режимов работы обо- рудования существенно расширяет и углубля- ет диагностику прокатных клетей и повышает ее эффективность. список литературы 1. веренев в. в., Большаков в. И., путноки а. Ю. и др. (2011) Динамические процессы в клетиях широкополос- ного стана 1680. Днепропетровск, Има-пресс. 2. Клименко в. н., Коновалов л. в., Горелик в. с. (1976) Режимы нагружения и прочность прокатных станов. Киев, техника. 3. Гребеник в. м., Цапко в. К. (1989) Надежность метал- лургического оборудования (оценка эксплуатационной надежности и долговечности). справочник. москва, металлургия. 4. веренев в. в., Большаков в. И., путноки а. Ю. и др. (2007) Диагностика и динамика прокатных станов. Дне- пропетровск, Има-пресс. 5. Барков а. в., Баркова н. а., азовцев а. Ю. (2000) Мо- ниторинг и диагностика роторных машин по вибрации. санкт-петербург, Изд. Центр спбГмУ. References 1. Verenev, V.V., Bolshakov, V.I., Putnoki, A.Yu. et al. (2011) Dynamic processes in broad-strip rolling mill stands 1680. Dnepropetrovsk, IMA-press [in Russian]. 2. Klimenko, V.N., Konovalov, L.V., Gorelik, V.S. (1976) Loading modes and strength of rolling mills. Kiev, Tekhnika [in Russian]. 3. Grebenik, V.M., Tsapko, V.K. (1989) Reliability of metallurgical equipment (estimation of reliability and service life). In: Refer. book. Moscow, Metallurgiya [in Russian]. 4. Verenev, V.V., Bolshakov, V.I., Putnoki, A.Yu. et al. (2007) Diagnostics and dynamics of rolling mills. Dnepropetrovsk, IMA-press [in Russian]. 5. Barkov, A.V., Barkova, N.A., Azovtsev, A.Yu. (2000) Monitoring and diagnostics of rotary machines for vibration. St.-Petersburg, Izd. Tsentr SPbGMU [in Russian]. осоБлИвостІ вІБраЦІйнИХ вИмІрІв в проКатнИХ КлІтяХ в. в. веренев1, а. в. БаГлай2, с. в. БелоДеДенКо3 1Інститут чорної металургії нан України ім. з. І. некрасова. 49107, м. Дніпро, пл. академіка стародубова, 1. E-mail: verenev0704@gmail.com 2Дп «Діамех-Україна». 61105, м. Харків-105, вул. Киргизька, 19, аБК-1. E-mail: baglay@diamech.com.ua 3національна металургійна академія України. 49600, м. Дніпро, пр-т Гагаріна, 4. E-mail: sergeibelo @ gmail.com при розробці систем діагностики для прокатних станів необ- хідно враховувати два режими роботи: перехідний при захо- пленні смуги валками і сталий під час холостого ходу і про- катки. показано, що вимірювання вібросигналів перехідних процесів слід проводити, перш за все, з урахуванням поєднань найгіршого і найкращого стану шпиндельного і моторного ділянок лінії приводу. в цьому випадку істотно підвищується вірогідність визначення зносу і кутових зазорів в з’єднаннях. Діагностування в стаціонарному режимі роботи здійснюється так, як і для роторних машин, в результаті чого встановлю- ють поломки підшипників, зубчастих зачеплень та ін., що не визначається при захопленні смуги. Бібліогр. 5, табл. 1, рис. 4. Ключові слова: прокатна кліть, лінія приводу, динаміка, знос, за- зори, вібрація, діагностика FEATURES OF VIBRATION MEASUREMENTS IN ROLLING STANDS V.V. VERENEV1, A.V. BAGLAI2, S.V. BELODEDENKO3 1Z.I.Nekrasov Institute of Ferrous Metallurgy of NASU, 1 Acad. Starodubov str., 49107, Dnepr. E-mail: verenev0704@gmail.com 2SC “Diamekh-Ukraine”. 19 Kirgizskaya str., 61105, Kharkiv-105, ABK-1. E-mail: baglay@diamech.com.ua 3National Metallurgical Academy of Ukraine, 4 Gagarin Ave., 49600, Dnepr. E-mail: sergeibelo@g,mail.com Development of diagnostic systems for rolling mills should take into account two operation modes: transition at strip gripping by the rolls and steady during idle-running and rolling. It is shown that measurement of vibration signals of transition processes should be conducted, primarily, allowing for the combinations of the worst and the best states of the spindle and motor sections of the drive line. In this case, the accuracy of determination of wear and clearance angles in the junctions is essentially increased. Di- agnostics in the stationary operating mode is conduced similar to rotary machines. It results in finding breakage of bearings, gearing, etc. that is not determined at strip gripping. 5 Ref., 1 Table, 4 Fig. Keywords: rolling stand; drive line, dynamics, wear, clearances, vibration Поступила в редакцию 21.03.2018 Институт электросварки им. е.о. патона нан Украины нтУ Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря сикорского» международная ассоциация «сварка» I X М е Ж д У Н А р од Н А Я ко Н Ф е р е Н Ц И Я ЛУЧевые ТеХНоЛоГИИ в свАрке И оБрАБоТке МАТерИАЛов 9–13 сентября 2019 г., одесса, Украина http://pwi-scientists.com/eng/ltwmp2019 тел.: (38044) 200-82-77

Особенности вибрационных измерений в прокатных клетях

Institution

Ähnliche Einträge