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高速卷绕机分丝辊故障诊断
利用德国vIBROMETER25测振仪能完成高速卷绕机分丝辊的故障诊断,选择
近几年来,生产高速全拉伸丝(FDY)的
成套设备在我国已投入使用,其卷绕头的卷
绕速度可达6kin/rain_1],在FDY高速卷绕
机的设备维护管理过程中,回转体的故障问
题必须给予充分考虑,因为它关系到设备的
运转状态和使用寿命,本文对高速卷绕机分
丝辊(以下简称分丝辊)的故障诊断的问题进
行了阐述.
故障诊断过程
. 1.测试和测试仪器
(1)测试体
采用德国迪纳斯公司制造的分丝辊,电
机功率0.07kw,无负载运转,法兰固定
(2)测试仪器
采用德国ⅥBROMETER25测振仪,探
测头为电动振动强度式,测量范围在1O……
1000Hz(600~60000rpm),测量精度5‰.
2.故障诊断参数的选定
由力学公式知:F一 ( ).(1)
式中:F为不平衡体离心力(kg);"为转子的
重量(kg); 为转子重心对旋转轴线的偏移,
即偏心距(ram)i"为转子的转速(转/分)}g
为重力加速度9800(mm/s ).
当转子高速旋转时,即使只有很小的偏
心距也会引起非常大的不平衡力,而引起轴
承磨损,机器振动,因此在保证分丝辊装配条
件下上机运转,在其产生故障时,主要从振动
方面进行诊断,因为振动诊断具有多参性,多
维性,可传递和可实现性等优点
当分丝辊产生振动时,不计及阻尼的损
耗,则振动系统的机械能具有保持数值不变
的特征.分焦辊在运转中存在不平衡,可将其
简化为质量元件(m)和弹簧元件(k)组成的
振动系统,如图1所示.
由物理学知道:日一去 (2)
式中: 为回转体振动动能}m为回转体质
量; 为回转体振动速度.
}
*现在哈尔滨锅炉厂研究所工作
图1转于及其简化模型
其中振动速度: 一A c~cosOot+ (3)
式中: ——回转体振瑚幅度;"——回转体
39--
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角速度;g——回转体振动的初相角
1
所以:E 一÷mA. .COS ( + (4)
由机械能守恒:即动能E 和位能E 之
和E 应保持不变,即: +E 一E (5)
当质量通过平衡位置时,位能E 等于
零 此时#COS.(cot+ 一1(6)
动能值为即:E ～=÷mA (7)
那么,某一个瞬时位能为:
1
Ep—E}一Ed一去mAz
一÷mA cos ( +
1
一{mA sin (嘶+ (8)
￡
由上面的几个式子可知,当一个不平衡
的转子作为简谐振动时,它的位能,动能,和
总能量都和振动速度平方成正比,因而测试
振动强度(烈度)时,选用振动速度作为振动
强度参数.
3.评定标准确定0:
依据国际标准协会组织(Is0)对旋转机
械按功率分类的振动速度所制定的标准,如
表1.可以确定分丝辊属于I组,此标准是在
考虑到了测量仪器可实现性和可对比性产生
的,用此标准可判断机器的各种"健康"状态.
衰1墟转机械摄动评定的目际标准
注:I组 小型机器t电动机≤15kw~I组 中型电动
机,机器l5～75kw;I组,剐性支撑的大型机器75～
30Okw,Ⅳ组,弹性支撑的连平机.
二测试结果与讨论
为准确掌握分丝辊运转状态,我们对平
衡状态好的分丝辊上机运转后进行状态监
测.图2是对高速(17478rpm)状态下的分丝
一4O一
辊的轴承座某一固定位置振动情况跟踪测得
的曲线.在连续监测至8个月时,发现振动级
值已进入警告区B点,利用KB线实测得的
数值,等间隔取6点纵坐标值代入下面的二
次曲线方程,对曲线进行外推,可求得交点
B 和D ,向下作垂线与时间轴的交点,即为
预知维修时间,由以上步骤知t 点时间为l2
个月.二次方程如下:
Ax +Bxy+'Cy.+Dx+Ey1_F一0
(9)
式中:x代表时间;Y代表纵坐标级值
(速度值).
童 l 4
魁
馏
巷
崔
圈2丹丝辊轴承部位状悉
轴承 JAPAN;B】Dt段t维修期|润槽r油雾润滑
由此知:在KB段时间内因轴承状态较
好,平衡效果处在较佳状态,因而其振动速度
的数值变化不大,但随着分丝辊的高速运转,
不平衡产生的离心力的作用,轴承磨损量严
重,产生BD段曲线,此时,分丝辊轴承应进
行更换 因而通过图2确定了分丝辊轴承更
换的时间,达到了预防故障产生的功能.并且
在维修好的分丝辊上机前做标记,目的在于
准确掌握各个分丝辊运转状态.
同时,因高速卷绕机上有48台分丝辊,
其工作状态,轴承质量以及润滑条件等存在
着不同,则产生振动故障的时间,数值也不尽
相同,为掌握各个分丝辊的运转状态,准确反
映分丝辊某一时间的振动情况,我们对各个
分丝辊进行状态监测,表2为测得的结果.
通过测得的数值,对在不允许范围内的
分丝辊进行检盎,对比,分析,现数值超过
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4.5mm/s的分丝辊运转状态不良,应下机进
行修复(更换轴承,做动平衡),这对设备的使
用及备件消耗等都是比较经济合理的,并能
有效地控制分丝辊的运转状态,避免了分丝
辊的损坏.
裹2舟丝辊摄动强度 单位mm/s
位号 1A lB 2A 2B 3A 3B 4A 4B
Hl 2.2 3.5 1.5 l O 1.6 9.1 2.5 2.6
Lo 1.3 1.1 1.5 l 0 1.7 1.1 2 0 0.8
位号 5A 5B 6A 6B 7A 7B 8A 8B
Hi 2.1 l1.7 2.0 l 7 O 5.8 2.9
LO 0 9 1.6 3.7 l 1 0.8 2.1 O.9 1.1
位号 0A 9B lOA 10B 1lA l1B I2A l2B
Hl 1.8 1.3 2 1 1.9 薯l 3 O 1.5
L0 吼6 O.6 O.8 2.5 O.8 1.2 2.4
注,Hi为高速(第--)分丝辊.17478rpm;LD为低速()
分丝辊.9372rpm
三几点建议
根据我们的经验,在测试中为了便于多
次测量数值的比较,为了有利于建立机器的
相对标准,或是为了建立同类型机器的类比
工作,首先要在测试中注意测量点的位置.
由振动力学知[3]:V=F y (10)
式中: 为振动速度;F为振点受力;yv
为结构导纳.
其中导纳y 代表单位激振力所产生的
运动量.在一个复杂的机械结构(系统)中,驱
动力作用在系统的某一点时,引起各点的响
应是不同的,这是因为结构各点的等效质量,
刚度和阻尼匀不可能相同,其次在力的作用
点上,在不同的方向所引起的响应也各不相
同,为此在使用仪器测量振动速度时,必须统
一规定固定点和固定的方向,选择点如图3
所示. 关于机械振动测定,都希望有一个适合
本企业使用机器的管理手段和方法,从而达
到经济合理的使用设备.可以通过现有的振
动方面的知识,结论进行分析,经过现场实测
的经验,建立自己的管理方法.同时考虑到:
①把振动应用于设备故障检测时应具备振动
力学的依据和实测大量数据的统计,否则,可
直接使用有关方法}②经过大量实测,选择参
考点和跳跃等级,如每增加2.5倍即一个振
动速度等级跨度,若变化大于l0倍,则是故
障比较严重的情况,即为从 好 到"不允许"
的状态,所以,机器状态评定最可靠的方法是
选择参考点及相对于这个参考点相对变化的
倍数. 圉3振动强度测量选择的6十测点位置
四结束语
1.利用VIBROMETER25测振仪,用
振动速度作为故障评定指标,对分丝辊进行
了状态监测,保证了设备正常运转.
2.在测定过程中,注意测振点位置和方
向的选择,完成了同类型设备类比工作.
3.经过大量现场实测,准确反映了分丝
辊运转状态,从而达到了经济合理地使用设
备
参考文献
[1]捌春立,孙宝维.'音成耋f维工业)1992,NO.5一
[2]lnstructi~manual f0rvmR0METER25 CD00014/2
[3]袁宏义等编,'设备振动诊断技术基础),国防工业出版
社1991.7
(英文摘要见第l7页)
一4l一
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佳热板温度为15o～1 60"C.
四结 论
1-纺制高强高模锦/涤皮芯复合长丝,
涤纶组分需高盟熔融,低温挤出;锦纶组分则
需低温熔融,高温挤出 在合适的工艺条件下
可得到高强高模型锦涤复合丝.
2.拉伸倍数的增加,有利于提高复合丝
的取向度,纤维断裂强度增加而延伸度,干热
收缩率则随之下降.这与常规纤维有同样的
规律. 3.拉伸温度的选择对复合丝的"二次成
形"起着重要作用 试验表明高强高模锦涤复
合丝拉伸的热盘温度为72~78 c,热板温度
为15o～16o℃对该纤维的拉伸是合适的,拉
伸过程顺利,无毛丝产生,纤维力学性能优
异.
热藿强度f℃)
圈11不同组分热板温度
TECHNOLOGY OF HIGH TENACITY AND MODULUS PA/PET
SHEATH—CORE COMPOSITE FILAMENTS
Yuan Menghong Jin Huifeng
(Dept.ofPolymerMaterials
Huang Suping and Zhang Liwen
China Textile University)
Abstract
PA/PET sheathrcore composffe filaments for tyre cords are produced on the self-roads(p20 mm t n
screw composite spinning machine from chips of high viscosity polyester and high molecular weight
po[yamide The temperature in spinning and drawing as well as the draw ratio are investigated in compari s0n
with the spinning technology of PA and PET high tenacity filaments.
(上接第41页)
DETERMINATIoN oF TR0UBLES ON THE SEPARATING
RoLLS oF HIGH SPEED TAKE UP MACHINE
Sun Baowei Liu Zhili Kou Yubao and Yi Guilin
(Heilongfl'oa~gPolyesterFiberPlant)
AImtract
Determination of the troubles on the separsating rolls of high speed winder can be carried OUt with Get—
man vibration measuring instrument VIBROMETER25.and take the selected vibration speed as the criteri0n
f0r evaluation,it can accuratly reflect the operating state of the separation roll anh provide a scientific meth0d
for the management of equipements.
. 17—