Część II
Analiza i omówieniewyników pomiarów
Pomiar I – Drgania tulei na wale, siła wymuszająca przyłożona promieniowo prostopadle do powierzchni tulei.
Sprzęgło rozłączone. Wirnik turbiny nie jest połączony z wirnikiem generatora.
Zainstalowano dwa czujniki drgań. Jeden na tulei w pobliżu wieńca zębatego, a drugi na wale. Oba mierzą drgania promieniowe.
Przeszukano częstotliwością wymuszenia zakres od 10 H do 110 Hz i okazuje się, że przy częstotliwości wymuszenia f = 89,5 Hz występuje pierwsza postać drgań rezonansowych tulei. Zdecydowano się wymusić tuleję do drgań zgodnie z częstotliwością wystąpienia rezonansu tulei.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 89,5 Hz.
Tuleja zostaje pobudzona do drgań i pojawia się wyraźna odpowiedź układu na to wymuszenie.
Rys.2 Widmo odpowiedzi tulei w p.p.1 na wymuszenie siłą o częstotliwości f = 89,5 Hz
Ciekawym zjawiskiem związanym z stabilizowaniem wartości częstotliwości wymuszenia do drgań rezonansowych jest fakt, że częstotliwość wymuszenia 89,5 Hz najłatwiej można ustabilizować wolno zmieniając częstotliwość od 110 Hz w „dół” do częstotliwości 89,5 Hz. Przy podjeździe częstotliwości wymuszenia od 10 Hz w „górę” bardzo trudno ustabilizować częstotliwość rezonansową 89,5 Hz.. Opisane zjawisko pozwala przypuszczać, że w naszym przypadku mamy do czynienia z nieliniowym układem drgającym o charakterystyce z „utwardzającą się” krzywą rezonansową. Układ nieliniowy charakteryzuje się rozproszeniem energii spowodowanym najczęściej obecnością tarcia suchego lub konstrukcyjnego.Widmo drgań tulei wygląda następująco:
Największe drgania występują przy częstotliwości wymuszenia tj. 89,5 Hz i mają charakter rezonansu.
Następną intensywną składową występujęcę w drganiach tulei jest składowa o częstotliwości f = 45 Hz. Jest to składowa drgań o częstotliwości X/2 podstawowego wymuszenia mającego częstotliwość X. Podczas poszukiwania drgań rezonansowych tulei nie stwierdzono, że drgania o częstotliwości f = 45 Hz są drganiami rezonansowymi tulei. Stąd też identyfikacja tej składowej jako składowej X/2.
W warunkach bardzo małego tłumienia w nieliniowych systemach rezonansowych występuje zjawisko, które polega na tym, że w drganiach układu znajdującego się w rezonansie pojawia się składowa X/2. Składowa ta jest „drganiem” odpowiedzi na wymuszenie rezonansowe.
Rys.3. Widmo odpowiedzi wału na wymuszenie tulei siłą o częstotliwości f = 89,5 Hz
Wał, na którym osadzona jest wzbudzana do drgań tuleja nie reaguje na opisane wymuszenia rezonansowe. Jego odpowiedź mierzona przez czujnik przyśpieszeń zamontowany na wale widoczna jest w postaci widma podobnego do szerokopasmowego widma bez wyraźnych wzrostów drgań w zakresie częstotliwości wymuszenia.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 46,0 Hz.
Rys.4. Widmo odpowiedzi tulei w p.p.1 na wymuszenie siłą o częstotliwości f = 46,0 Hz
Największą intensywność wykazuje składowa o częstotliwości f = 92 Hz, czyli składowa o częstotliwości równej podwójnej częstotliwości siły wymuszającej. Drugą pod względem wartości amplitud drgań jest składowa f = 46 Hz, czyli o częstotliwości wymuszenia. Potwierdza się spostrzeżenie, że drgania o częstotliwości f = 92 Hz są drganiami rezonansowymi.
Drgania rezonansowe tulei raz o częstotliwości f = 89,5 Hz , a drugi raz o częstotliwości f = 92 Hz w tym samym elemencie mogą występować tylko w przypadku „wygięcia krzywej rezonansowej”, które jest możliwe tylko dla silnie nieliniowego układu pracującego np. w obecności tarcia suchego lub konstrukcyjnego.
Rys.5. Widmo odpowiedzi wału w p.p.2 na wymuszenie tulei siłą o częstotliwości f = 46,0 Hz
Sprzęgło połączone. Wirnik turbiny połączony z wirnikiem generatora.
Wirnik znajduje się w położeniu 00.
Zainstalowano dwa czujniki drgań. Jeden na tulei w pobliżu wieńca zębatego, a drugi na wale. Oba mierzą drgania promieniowe. Oba czujniki mają podobne wzmocnienia.Wymuszenie do drgań przyłożone jest promieniowo do tulei.
Przy częstotliwości wymuszenia do drgań wynoszącego f = 126 Hz występuje pierwsza postać drgań rezonansowych tulei. Tym razem zdecydowano wymusić tuleję do drgań w takiej strefie częstotliwości wymuszenia, jaka oddalona jest na tyle od rezonansu, że jest w stanie wywołać ten rezonans mimo, że jest inna niż częstotliwość rezonansowa. Częstotliwość siły wymuszającej została ustalona na wartość f = 100 Hz. Wybór ten został podyktowany faktem, że podczas normalnych warunków eksploatacyjnych dominującą składowa drgań w obrębie tego węzła łożyskowego były drgania o częstotliwości f = 100 Hz. Informacja ta pochodzi z opracowań innych zespołó. Należy jednak pamiętać, że niezależnie od takich wymuszeń, drgania elektromagnetyczne generatora wytwarzają wymuszenia o tej częstotliwości.
Dlatego, częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 100 Hz. Tuleja zostaje pobudzona do drgań i pojawia się wyraźna odpowiedź układu na to wymuszenie.
Największe drgania występują w pobliżu częstotliwości wymuszenia, mają charakter rezonansu i mają częstotliwość f = 126 Hz..
Następną intensywną składową występującą w drganiach tulei jest składowa o częstotliwości f = 46 Hz a kolejną składową jest składowa wymuszenia o częstotliwości f = 100 Hz. Składowa o częstotliwości f = 46 Hz jest składową drgań o częstotliwości X/2 podstawowego rezonansu nie połączonego sprzęgła oznaczaną jako X, co opisano powyżej podczas analizy drgań nie połączonej połówki „półsprzęgła”.
Dopiero trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100 Hz.
Wał, na którym osadzona jest tuleja nie reaguje na opisane wymuszenia rezonansowe. Jego odpowiedź widoczna jest w postaci widma podobnego do szerokopasmowego widma bez wyraźnych wzrostów drgań w zakresie częstotliwości wymuszenia.
Następnie przeprowadzono pomiary drgań przykładając do tulei wymuszenie w postaci siły o częstotliwości f = 63 Hz, czyli wymuszenia X/2 równego połowie częstotliwości rezonansowej f = 126 Hz .
Największą intensywność wykazywała znowu składowa o częstotliwości f = 126 Hz, czyli składowej o częstotliwości równej podwójnej częstotliwości siły wymuszającej. Drugą pod względem wartości amplitud drgań była składowa o cząstotliwości f = 46 Hz, czyli o częstotliwości X/2 podstawowego rezonansu nie połączonego sprzęgła oznaczaną jako X, co opisano powyżej podczas analizy drgań nie połączonej połówki półsprzęgła. Dopiero trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości wymuszenia
f = 63 Hz. Potwierdza to spostrzeżenie, że drgania o częstotliwości f = 126 Hz są drganiami rezonansowymi.
Opisane wyżej zjawiska i otrzymane wyniki wskazują, że tuleja i wał zachowują się jak dwa odrębne elementy z luźnym lub osłabionym ich połączeniem. Oba elementy mają inne odpowiedzi na wymuszenia do drgań, a występowanie składowej X/2 wskazuje na występowania tarcia konstrukcyjnego ma powierzchni styku obu elementów. W elementach łączonych na wcisk nie dopuszcza się występowanie takiego zjawiska, gdyż wskazuje to na złe połączenie. Przestrzega się, że występowanie osłabionego połączenia może spowodować wystąpienie korozji ciernej, która trwale uszkodzi to połączenie.
Wirnik obrócono i znajduje się teraz w położeniu 900.
Zainstalowano dwa czujniki drgań. Jeden na tulei w pobliżu wieńca zębatego, a drugi na wale. Oba mierzą drgania promieniowe. Pomiary powtórzono w tych samych punktach pomiarowych i przyłożono siłę wzbudzającą o częstotliwości f = 100 Hz. Widmo drgań było podobne jak w przypadku przed obróceniem wirnika, ale składowe miały tym razem większe wartości. W przypadku przyłożenia siły wymuszającej o częstotliwości f = 61,5 Hz, odpowiedź układu była podobna jak przed obróceniem. Największą składową drgań byaa składowa o podwójnej wartości częstotliwośi wymuszenia, czyli składowa o częstotliwości f = 123,5 Hz. Następną była składowa o wartości częstotliwości f = 46 Hz, a dopiero trzecią składowa o częstości wymuszenia f = 61,5 Hz.
Po obróceniu sprzęgniętego wirnika o 900 wzrosły wartości składowych średnio o 5dB do 6 dB czyli prawie dwukrotnie. Świadczy to o wzroście podatności układu czyli o zmianie sztywności mierzonego układu.
Po obróceniu wirnika o 900 zmieniły się wartości amplitud drgań rezonansowych przy tych samych wymuszeniach – wielce prawdopodobne, że zmieniły się współczynniki tłumienia drgań (zmiana warunków rozproszenia energii ruchu drgającego). Wytłumaczone to może być między innymi zmianą warunków przylegania na powierzchni styku wału i tulei.
UWAGA.
Mocniejsze argumenty wskazującymi na możliwość zmiennych warunków przylegania powierzchni styku wału i tulei dostarczają następne pomiary (szczególnie pomiar 3).
Pomiar II – Drgania tulei na wale, siła wymuszająca przyłożona promieniowo prostopadle do powierzchni wału.
Sprzęgło rozłączone. Wirnik turbiny nie jest połączony z wirnikiem generatora.
Zainstalowano dwa czujniki drgań. Jeden na tulei w pobliżu wieńca zębatego, a drugi na wale. Oba mierzą drgania promieniowe.
Przy częstotliwości wymuszenia do drgań wału wynoszącej f = 90,0 Hz występuje pierwsza postać drgań rezonansowych tulei. Zdecydowano się wymusić wał do drgań zgodnie z częstotliwością wystąpienia rezonansu tulei.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 90,0 Hz.
Rys.6. Widmo odpowiedzi tulei w p.p.1 na wymuszenie wału siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz..
Wał zostaje pobudzony do drgań, następnie wymusza drgania tulei i na tulei pojawia się wyraźna odpowiedź układu na to wymuszenie.
Natomiast na wale odpowiedzią na wymuszenie są drgania wału o charakterze szerokopasmowego widma bez wyraźnych wzrostów drgań rezonansowych w zakresie wymuszenia do drgań.
Rys.7. Widmo odpowiedzi wału w p.p.2 na wymuszenie wału siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Drgania tulei są sumą drgał własnych tulei X i drgań związanymi z własnościami połączenia tulei z wałem X/2. Największą wartość ma skłdowa drgań rezonansowych o częstotliwości f = 90 Hz. Drugą co do wielkości amplitudy drgań jest składowa o częstotliwości f = 45 Hz. Jest to subharmoniczna składowa X/2 identyfikująca złą jakość połączenia tulei z wałem.
Wartość amplitud drgań tej składowej jest około 7 razy mniejsza od wartości składowej drgań rezonansowych. Składowa rezonansowa przedstawia wymuszenie wzmocnione przez rezonans tulei.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 45,0 Hz
Następnie przeprowadzono pomiary drgań przykładając do wału wymuszenie w postaci siły o częstotliwości f = 45 Hz czyli wymuszenia X/2 równego połowie częstotliwości rezonansowej f = 90 Hz .
Rys.8. Widmo odpowiedzi tulei w p.p.1 na wymuszenie wału siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz.
Wał zostaje pobudzony do drgań tym razem o częstotliwości f = 45 Hz, następnie wymusza drgania tulei i na tulei pojawia się wyraźna odpowiedź układu na to wymuszenie.
W widmie drgań odpowiedzi tulei na wymuszenie wzbudzonego do drgań wału występują i dominują następujące składowe, które wyszczególnione są poniżej w kolejności wg wartości amplitud drgań :
Składowa o częstotliwości f = 92 Hz – zgodna z częstotliwością drgań rezonansowych elementu,
Składowa o częstotliwości f = 45 Hz – zgodna z częstotliwością wymuszenia wału,
Składowa o częstotliwości f = 90 Hz – zgodna z częstotliwością drgań luźnego elementu,
Z tego zestawienia widać, że podczas wymuszenia wału o częstotliwości f = 45 Hz i f = 90 Hz częstotliwość rezonansowa tulei zmienia się z odpowiednio z wartości 92 Hz na wartość 90 Hz. Zmiana ta potwierdza przypuszczenie dużej nieliniowości układu wał-tuleja, a więc o poluzowaniu osadzenia tulei na wale.
Otrzymaną odpowiedź tulei na pochodzące od wału wymuszenie o częstotliwości f = 45 Hz można zinterpretować następująco.
Drgający z częstotliwością f = 45 Hz wał pobudza do drgań poluzowaną na nim tuleję. Tuleja drga z częstotliwością wymuszenia wału f = 45 Hz i kasując „dynamicznie” luzy osadzenia drga z częstotliwością f = 90 Hz. Luźne osadzenie tulei na wale powoduje wystąpienie drgań tulei o częstotliwości X/2 tj. f = 45 Hz. Składowa pochodząca od luzów f = 90Hz wymusza z kolei rezonans tulei o częstotliwości f = 92 Hz.
Rys.9. Widmo odpowiedzi wału w p.p.2 na wymuszenie wału siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz
Sprzęgło połączone. Wirnik turbiny jest teraz połączony z wirnikiem generatora.
Wirnik znajduje się w położeniu 00.
Zainstalowano dwa czujniki drgań. Jeden na tulei w pobliżu wieńca zębatego, a drugi na wale. Oba mierzą drgania promieniowe.
Wymuszenie do drgań przyłożone jest promieniowo do wału.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 100,0 Hz.
Widmo odpowiedzi drgań tulei jest następujące:
Największą wartość ma składowa o częstotliwości f = 125,5 Hz,
Następną pod względem wartości jest składowa o częstotliwości f = 46 Hz,
Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 62,5 Hz,
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 62,5 Hz.
Teraz widmo odpowiedzi drgań tulei jest następujące:
Największą wartość ma składowa o częstotliwości f = 125,0 Hz,
Następną pod względem wartości jest składowa o częstotliwości f = 46 Hz,
Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 62,5 Hz,
Analizując wartości drgań składowych widma odpowiedzi drgań tulei można zauważyć, że w przypadku wzbudzania wału wartości amplitud składowych odpowiedzi drgań tulei zarówno przy wzbudzeniu wału siłą o częstotliwości f = 100 Hz jak i siłą o częstotliwości f = 62,5 Hz są takie same lub bardzo zbliżone.
Takiego zjawiska nie obserwowano gdy siła wymuszająca była przyłożona do tulei.
Pomiar III – Drgania tulei na wale, siła wymuszająca przyłożona osiowo do koła zębatego tulei.
Sprzęgło rozłączone. Wirnik turbiny nie jest połączony z wirnikiem generatora.
Zainstalowano 6 czujników drgań. Dwa – czujnik A i B – usytuowano na kole zębatym tulei, które realizowały pomiar drgań w kierunku osiowym. Jeden – czujnik C – zainstalowano na boku częci walcowej tulei w kierunku osiowym równolegle do 2 czujników ustawionych na kole zębatym tulei. Dwa czujniki – czujnik D i E – zainstalowano na częci walcowej tulei, promieniowo w kierunku prostopadłym do osi wału. Jeden czujnik – czujnik F – zainstalowano na wale. Czujnik ten realizował pomiar drgań wału w kierunku promieniowym. Wszystkie czujniki były czujnikami o podobnych parametrach czułości.
Wymuszenie do drgań zostało przyłożone osiowo do koła zębatego tulei. Usytuowanie czujników i miejsce wzbudzenia pokazano w czesci I na rys.2.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 45,0 Hz. (wymuszenia siłą o częstotliwości X/2 częstotliwości rezonansowej).
Rys.11. Widmo odpowiedzi wału przez czujnik A na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz
Widma odpowiedzi drgań mierzone przez poszczególne czujniki pomiarowe są następujące :
Czujnik drgań osiowych A (w odległości 900 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 93,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 100 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz
Rys.12. Widmo odpowiedzi wału czujnika B na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz
Czujnik drgań osiowych B (w odległśości 1800 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 93 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.13. Widmo odpowiedzi wału czujnika C na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz
Czujnik drgań osiowych C (Częś walcowa tulei ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 93,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.14. Widmo odpowiedzi wału czujnika D na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz.
Czujnik drgaą promieniowych D (Czść walcowa tulei w pobliżu wieńca zębatego tulei).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 93,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
3. Trzeciąco do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.15. Widmo odpowiedzi wału czujnika E na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 45,0 Hz
Czujnik drgań promieniowych E (Częś walcowa tulei na końcu od strony generatora).
1. Największą wartośś amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
3. Trzeciąco do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 93,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.16. Widmo odpowiedzi wału czujnika F na wymuszenie osiowe tulei siłą o czśstotliwości f = 45,0 Hz
Czujnik drgaą promieniowych F (wał od strony generatorana którym osadzona jest tuleja).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 93,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Z analizy widm czujników widać duże podobieństwo rozkładu wartości składowych w widmach drgań czujników E i F czyli czujnika E drgań promieniowych tulei zamocowanego na końcu tulei od strony generatora i czujnika F drgań promieniowych wału zamocowanego za tuleją na wale od strony generatora.
To podobieństwo pozwala sugerować na poprawne osadzenie wciskowe tylko samego końca tulei na wale. Jest to przyleganie tylko na „krawędzi” lub częci stożka końca tulei do częci stożkowej wału.
Porównanie widm rozkładu wartości składowych w widmach drgań czujników D i E czyli czujnika D drgań promieniowych tulei zamocowanego w pobliżu wieńca zębatego i czujnika E drgań promieniowych tulei zamocowanego na końcu tulei od strony generatora pokazuje na duże zródnicowanie tych widm.
Rozkład składowych widma drgań czujnika D przy wymuszeniu osiowym do drgań tulei jest podobny do rozkładu składowych widma drgań czujnika zamontowanego na tulei podczas pomiaru I przy wymuszeniu promieniowym do drgań tulei.
Dlatego zróżnicowanie pomiędzy rozkładem składowych w widmach odpowiedzi czujników D i E pozwala sugerować na poluzowanie osadzenia wciskowego tulei na końcu wału od strony turbiny. Przypuszcza się, że za to poluzowanie odpowiada nierównoległość powierzchni obu stożków przylegania wału i tulei.
Nie analizowano obecności składowej o częstotliwości f = 50 Hz. Składowa ta w kilku punktach pomiarowych jest bardzo duża. Jednak jej obecność może być kwestionowana jako składowa pochodząca z błędów uziemienia układu i dlatego składowa ta mimo swoje wartości diagnostycznej nie znalazła miejsca w analizie wyników pomiarów.
Również jak w przypadku wymuszenia promieniowego drgań tulei (pomiar I) wał, na którym osadzona jest wzbudzana do drgań tuleja w niewielkim stopniu reaguje na opisane wymuszenia rezonansowe. Jego odpowiedź mierzona przez czujnik F przyśpieszeń zamontowany na wale widoczna jest w postaci widma podobnego do szerokopasmowego widma bez z wyrażnymi wzrostami składowych drgań w zakresie częstotliwości f = 64,5 Hz i f = 70,0 Hz.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 90,0 Hz. (rezonans tulei – 1 postać drgań własnych).
Widma odpowiedzi drgań mierzone przez poszczególne czujniki pomiarowe są następujące :
Rys.17. Widmo odpowiedzi wału czujnika A na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych A (w odległości 900 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o człstotliwości f = 25,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 100 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz
Rys.18. Widmo odpowiedzi wału czujnika B na wymuszenie osiowe tulei siłł o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych B (w odlegśości 1800 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 180 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz
Rys.19. Widmo odpowiedzi wału czujnika C na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych C (Częś walcowa tulei ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 45,5 Hz.
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.20. Widmo odpowiedzi wału czujnika D na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgaą promieniowych D (Częś walcowa tulei w pobliżu wieńca zębatego tulei).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz.
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz
Rys.21. Widmo odpowiedzi wału czujnika E na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań promieniowych E (Częś walcowa tulei na końcu od strony generatora).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
Rys.22. Widmo odpowiedzi wału czujnika F na wymuszenie osiowe tulei siłą o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań promieniowych F (wał od strony generatorana którym osadzona jest tuleja).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 45,5 Hz.
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 124,5 Hz.
W każdym fragmencie luźnej tulei największe drgania występują przy częstotliwości wymuszenia tj. 90,0 Hz i mają charakter drgań rezonansowych.
W przypadku wymuszenia tulei do drgań siłą o częstotliwości równej częstotliwości rezonansowej f = 90 Hz w widmach odpowiedzi drgań tulei widać duże podobieństwo rozkładu wartości składowych w widmach drgań czujników C, E i F czyli czujnika C drgań osiowych części walcowej tulei, czujnika E drgań promieniowych tulei zamocowanego na końcu tulei od strony generatora i czujnika F drgań promieniowych wału zamocowanego za tuleją na wale od strony generatora.
To podobieństwo pozwala mocniej niż podczas wymuszenia siłą o częstotliwości f = 45 Hz wskazywać na poprawne osadzenie wciskowe tylko samego końca tulei na wale. Jest to przyleganie tylko na „krawędzi” lub częci stożka końca tulei do części stożkowej wału.
Porównanie widm rozkładu wartości składowych w widmach drgań czujników D i E czyli czujnika D drgań promieniowych tulei zamocowanego w pobliżu wieńca zębatego i czujnika E drgań promieniowych tulei zamocowanego na końcu tulei od strony generatora pokazuje na duże zróżnicowanie tych widm.
Rozkład składowych widma drgań czujnika D przy wymuszeniu osiowym do drgań tulei jest podobny do rozkładu składowych widma drgań czujnika zamontowanego na tulei podczas pomiaru I przy wymuszeniu promieniowym do drgań tulei.
Dlatego zróżnicowanie pomiędzy rozkładem składowych w widmach odpowiedzi czujników D i E pozwala sugerować na poluzowanie osadzenia wciskowego tulei na końcu wału od strony turbiny. Przypuszcza się, że za to poluzowanie odpowiada nierównoległość powierzchni obu stożków przylegania wału i tulei.
Uwaga: Podczas wymuszenia do drgań rezonansowych krzywe Lissajeou pochodzące
z czujników E i F cały czas pokrywają się, czego nie można powiedzieć o krzywych pochodzących z czujników D i F. Wskazuje to na dobre osadzenie końca tulei na wale.
Również w tym przypadku nie analizowano wpływu obecności składowej o częstotliwości
f = 50 Hz na drgania całego węzła konstrukcyjnego. Składowa ta w kilku punktach pomiarowych jest bardzo duża. Jednak jej obecność może być kwestionowana jako składowa pochodząca z błędów uziemienia układu pomiarowego i dlatego składowa ta mimo swoje wartości diagnostycznej nie znalazła miejsca w analizie wyników pomiarów.
Uwaga:
Niedopuszczalne jest występowanie rezonansu poluzowanej tulei w zakresie częstotliwości od f = 90 Hz do f = 100 Hz. Stwarza to sytuację, która powoduje, że przy luźnym osadzeniu tulei nie ma możliwości wyważenia układu dla zachowania poprawnej pracy układu wirującego przy częstotliwości wymuszenia f = 50 Hz i f = 100 Hz.
Aby wyeliminować możliwość występowania drgań własnych tulei jako oddzielnego elementu pary kinematycznej „tuleja półsprzęgła – wał generatora”, tuleja musi zostać poprawnie osadzona na wale. Poprawne osadzenie tulei na wale utworzy z tych dwóch elementów pod względem dynamicznym monolit, którego postać drgań własnych będzie znajdowała się poza zakresem wymuszeń do drgań rezonansowych pochodzących od częstotliwości f = 50 Hz i f = 100 Hz (o to prawdopodobnie zadbał konstruktor tego węzła).
Sprzęgło połączone. Wirnik turbiny połączony z wirnikiem generatora.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 100,0 Hz. (rezonans luźnej tulei przed „zesprzęgleniem” obu wirników – 1 postać drgań własnych).
Widma odpowiedzi drgań mierzone przez poszczególne czujniki pomiarowe są następujące :
Czujnik drgań osiowych A (w odległości 900 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
2. Drugąpod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych B (w odległości 1800 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych C (Czść walcowa tulei ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz.
Czujnik drgań promieniowych D (Czść walcowa tulei w pobliżu wieńca zębatego tulei).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 45,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 12,5 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 25,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 90,0 Hz,
9. Dziewiątą jest składowa o częstotliwości f = 180,0 Hz.
Z analizy widma drgań odpowiedzi czujników A, B i D widać, że pierwszą postacią drgań rezonansowych połączonych obu połówek sprzęgła jest częstotliwość f = 122 Hz.
Częstotliwość siły wymuszającej wynosi f = 61,0 Hz. (częstotliwość składowej X/2 drgań rezonansowych tulei po połączeniu obu połówek sprzęgła).
Widma odpowiedzi drgań mierzone przez poszczególne czujniki pomiarowe są następujące :
Czujnik drgań osiowych A (w odległości 900 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 46,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 183,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 61,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 24,5 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
Czujnik drgań osiowych B (w odległości 1800 od działania siły wymuszającej ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 46,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 183,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 61,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 24,5 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 140,0 Hz.
Czujnik drgań osiowych C (Część walcowa tulei ).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 140,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 43,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 24,5 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 61,0 Hz,
6. Szóstą jest składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 183,0 Hz.
Czujnik drgań promieniowych D (Częś walcowa tulei w pobliżu wieńca zębatego tulei).
1. Największą wartość amplitudy ma składowa o częstotliwości f = 122,0 Hz,
2. Drugą pod względem wartości amplitudy jest składowa o częstotliwości f = 183,0 Hz,
3. Trzecią co do wartości jest składowa o częstotliwości f = 46,0 Hz,
4. Czwartą jest składowa o częstotliwości f = 61,0 Hz,
5. Piątą składowa o częstotliwości f = 70,0 Hz,
6. Szóstą składowa o częstotliwości f = 100,0 Hz,
7. Siódmą jest składowa o częstotliwości f = 24,5 Hz,
8. Ósmą jest składowa o częstotliwości f = 64,5 Hz,
9. Dziewiątą jest składowa o częstotliwości f = 12,5 Hz,
10. Dziesiątą jest składowa o częstotliwości f = 140,0 Hz.
Na osłabienie połączenia wtłaczanego i brak osiowego połączenia wałów turbiny i generatora po połączeniu obu połówek sprzęgła wskazują duże wartości składowych f = 183,0 Hz i f = 122,0 Hz obserwowane w widmie odpowiedzi drgań czujników A, B i D.
Pomiar IV – Drgania połówki sprzęgła od strony turbiny i „liry”, siła wymuszająca przyłożona promieniowo do „liry” połówki sprzęgła od strony turbiny.
Sprzęgło rozłączone. Wirnik turbiny nie jest połączony z wirnikiem generatora.
Dla zrealizowania tego pomiaru zainstalowano 6 czujników drgań. Trzy – czujniki A, B i C – usytuowano na kole zębatym półsprzęgła „liry”, które realizowały pomiar drgań w kierunku osiowym. Czujniki te rozmieszczone zostały równolegle do osi wału na obwodzie wieńca odpowiednio na „godzinach”: 300, 1200 i 900. Trzy – czujniki D, E i F – usytuowano półsprzęgle „liry”, które realizowały pomiar drgań w kierunku osiowym. Czujniki te rozmieszczone zostały równolegle do osi wału na obwodzie liry odpowiednio na „godzinie” 300, 1200 i 900.
Czujniki A i D, czujniki B i E oraz czujniki C i F były ustawione parami w tej samej osi, w tym samym kierunku i miały ten sam zwrot. Wszystkie czujniki były czujnikami o podobnych parametrach czułości. Wymuszenie do drgań zostało przyłożone promieniowo do „liry” Usytuowanie czujników i miejsce wzbudzenia pokazano w cz. I na rys. 4
Częstotliwość siły wymuszajęcej wzbudzenia wynosi f = 68,0 Hz. (wymuszenia siłą o częstotliwości X/2 częstotliwości rezonansowej).
Widma odpowiedzi drgań mierzone przez poszczególne czujniki pomiarowe są następujące :
Czujnik drgań osiowych A (usytuowany osiowo na sprzęgle na godzinie 300
Katalog publikacji 
