Abstrakt
Cel: W artykule omówiono badania eksperymentalne wibracji pompy odśrodkowej, w której stwierdzono ukrytą wadę. Celem pracy jest określenie charakterystyk drgań mechanicznych, które towarzyszą pracy pompy z defektem (luz w gnieździe łożyska). Wiedza ta ma zastosowanie dla diagnostyki stanu technicznego użytkowanej pompy pożarniczej.
Projekt i metody: Omawiana analiza polegała na wykonaniu szeregu testów eksperymentalnych na odśrodkowej pompie pożarniczej zamontowanej w uruchomionym samochodzie pożarniczym. Eksperymenty przeprowadzono z wykorzystaniem systemu pomiarowego „Ultra-V-1”, posiadającym ważny państwowy certyfikat metrologiczny wydany na Ukrainie i pozwalającym na wykonanie pomiarów przyspieszenia wibracji badanego urządzenia. Wszystkie sygnały poddano analizie widmowej z wykorzystaniem szybkiej transformacji Fourier. Analiza widmowa dla przebiegów przejściowych wibracji była dokonana przy użyciu krótko-czasowej transformaty Fouriera.
Wyniki: Określono zmiany w widmie i kierunku wibracji pompy pożarniczej z danym typem defektu. Analiza widmowa wibracji przy częstotliwości wzbudzenia na poziomie 2000 obrotów na minutę w kierunku pionowym wykazuje silną dominację siódmej harmonicznej (233Hz). Ponadto w widmie obecne są pierwsza (33,3 Hz), trzecia (99 Hz) i czwarta (133 Hz) harmoniczne obrotu wirnika. Niemniej jednak najważniejszym odnotowanym zjawiskiem jest obecność dodatkowych składowych harmonicznych w spektrum dla niskich częstotliwości, co wskazuje na nieliniowość systemu, spowodowaną poluzowaniami i oddziaływaniami kontaktowymi. Są to harmoniczne 0,5 i 3,5 częstotliwości obrotu wirnika (16,5 Hz i 116,6 Hz). Na podstawie analizy porównawczej stwierdzono, iż największy poziom wibracji ma miejsce w kierunku osiowym, a najmniejszy – w kierunku horyzontalnym. Porównanie wibracji pompy pożarniczej z defektem i bez defektu wykazało, że defekt osłabia kierunek osiowy, a to powoduje zwiększenie przyśpieszenia drgań osiowych do 80%. Wibracje o innych kierunkach były zbliżone do siebie w przypadku pomp sprawnych i z uszkodzeniem. W toku badań zauważono zjawisko zmiany kąta orientacji trajektorii eliptycznej drgań.
Wnioski: Przeprowadzone badania dotyczące analizy zmian drgań mechanicznych pompy odśrodkowej z ukrytym defektem. Otrzymane wyniki mogą zostać wykorzystane w procedurach diagnostyki technicznej pomp gaśniczych. Wykorzystanie tej metodyki badawczej przyczyni się do polepszenia przeglądów technicznych i zabiegów profilaktycznych, co z jednej strony wpłynie na zmniejszenie zastoju będącego skutkiem przeprowadzania prac naprawczych w nieodpowiednim czasie, a z drugiej strony pozwoli zapobiegać nagłym awariom użytkowanych pomp.
Słowa kluczowe: pompa pożarnicza, pompa odśrodkowa, diagnostyka techniczna, symptomy wibracji
Typ artykułu: studium przypadku