Клеть является второй по порядку в непрерывном стане. Мощность электродвигателя клети 630 кВт, рабочая скорость до 400 об/мин. Двигатель очень компактной конструкции с собственным вентилятором-наездником, со встроенными воздухоохладителем и фильтром. 

Сразу после ввода клети «В» в работу обратили внимание на повышенную вибрацию электродвигателя. В верхней точке статора электродвигателя в горизонтальном направлении виброскорость (СКЗ) достигала 16-19 мм/сек.

Вместе с корпусом электродвигателя вибрировал и кожух «наездника», от которого исходил очень сильный шум. Был снят спектр вибрации на кожухе «наездника» и на корпусе электродвигателя. Более 90% составила вибрация на частоте 180 Гц, скорость электродвигателя при этом была 215-220 об./мин (3.6 Гц). Ясно, что повышенная вибрация не была связана ни с децентровкой, ни с дисбалансом.

Вскоре выяснилось, что частота вибрации и ее величина зависят от скорости вращения электродвигателя. Более того, отношение частоты этой вибрации к частоте вращения электродвигателя всегда равнялось 50. Например, частота вибрации равна 180 Гц при этом частота вращения двигателя 3.6 Гц. 180 делим на 3.6, получаем 50. См.спектр на рис.1а.

Рис.1а

Рис. 1б

Рис. 1в

Точно такое количество зубцов оказалось на якоре электродвигателя. Стало ясно, что причиной вибрации является зубцовая вибрация якоря. Однако на других электродвигателях такой же или иной конструкции зубцовая вибрация была незначительной и не вызывала абсолютно никаких беспокойств.

Возникло подозрение, что на этом электродвигателе повышенная (по сравнению с другими), вибрация связана с совпадением зубцовой частоты якоря с частотой собственных колебаний системы двигатель-постамент, т.е. с резонансом. Была снята зависимость величины вибрации от частоты вращения электродвигателя. Она носила ярко выраженный резонансный характер с острым максимумом при скорости вращения двигателя 230 об/мин.

Провели такой эксперимент. На холостом ходу при скорости двигателя 230 об./мин (виброскорость достигала величины 19 мм/сек) попробовали ослабить затяжку двух (по диагонали) болтов, крепящих электродвигатель к постаменту. Величина вибрации при этом не увеличилась, а уменьшилась. Это явление также подтверждало, что в данном случае имеет место резонанс, поскольку при ослаблении затяжки крепящих болтов меняется жесткость системы двигатель-постамент и, следовательно, ее собственная частота колебаний. При ослаблении затяжки болтов происходило «сползание» с резонанса.

До устранения этого дефекта клеть продолжала работать. Через некоторое время появилась вибрация и в редукторе. Характерный спектр прилагается. На нем четко видны 1-я, 2-я и 3-я гармоники зубцовой частоты первой передачи редуктора клети «В». См. спектр на рис.16. Частота 76 Гц соответствует первой гармонике зубцовой частоты первой передачи. Действительно, на шестерне первой передачи 17 зубьев, частота вращения 269/60=4.48 Гц. Таким образом, зубцовая частота первой передачи 4.48*17=76.16 Гц (первая гармоника). Частота 154 Гц и 230 Гц, соответственно, вторая и третья гармоники зубцовой частоты первой передачи.

Вскрытие показало: имеет место значительный износ эвольвентной поверхности зубьев, как на шестерне, так и на колесе первой передачи редуктора.

Спектр на рис.1в показывает влияние дефекта первой передачи редуктора на электродвигатель. Частоты 76 и 154 Гц в спектре точки 1Г, принадлежащей электродвигателю, «лезут» через зубчатую муфту и фундамент из редуктора. Частота 224 Гц - это зубцовая частота электродвигателя. В качестве проверки: 76/17=224/50=4.48.

Автор rotkiv