Происхождение механических ослаблений в оборудовании весьма различно, связано с большим количеством различных параметров конструкции, монтажа и эксплуатации, но в целом все их можно разделить на две большие группы:

• Механические ослабления, являющиеся дефектом изготовления, сборки и эксплуатации. К ослаблениям этой группы следует относить всевозможные чрезмерно свободные посадки деталей вращающихся роторов, сопряженные с наличием нелинейностей типа "люфт", имеющих место также и в подшипниках, муфтах, самой конструкции.
• Механические ослабления, являющиеся результатом естественного износа конструкции, особенностей эксплуатации, следствием разрушения элементов конструкции. В эту же группу следует относить всевозможные трещины и дефекты в конструкции и фундаменте, увеличения зазоров, возникшие в процессе эксплуатации оборудования.

Деление на эти две группы достаточно условное, т. к. основа для проведения диагностики, т.е. спектр вибросигнала, примерно одинакова в качественном и количественном отношениях и в первом и во втором случаях. Просто - таким делением хотелось еще раз подчеркнуть, что реальные причины возникновения механических ослаблений значительно различаются.

Временной вибросигнал при ослаблениях содержит в себе значительную нестационарную, непериодическую компоненту, которая приводит к тому, что от оборота к обороту форма временного сигнала может сильно меняться.

По форме временного сигнала вести диагностику механического ослабления достаточно сложно, т. к. он нестационарен, непостоянен. На временном сигнале имеется большое количество пиков от соударений, которые носят, на первый взгляд, хаотический характер. Такая форма временного сигнала обычно сопровождает все дефекты типа "механическое ослабление" или "люфт".

Причина нестационарности соударений и формы временного сигнала легко объяснима, нужно только попытаться энергично помешать чайной ложкой в стакане - это ведь тоже упрощенная до предела медаль ослабления. Проводя этот эксперимент Вы убедитесь, что удары ложкой о стенки стакана каждый раз будут происходить в разных, всегда случайных точках. Ударов много, места ударов различны, интервал времени между ударами может сильно различаться.

Соответствующий вид будет иметь и временной вибросигнал - очень сильна будет нестационарная компонента вибросигнала. Хотелось бы предложить Вам запомнить издаваемый при таком помешивании звук - в практике диагностики ослаблений с ним можно встретится достаточно часто.

Пространственная ориентация направления механических ослаблений часто приводит к тому, что характер и интенсивность вибрации по различным направлениям, например в вертикальном и поперечном направлениях, может сильно различаться. Это следует всегда помнить и при возможности не жалеть времени на измерение вибрации во многих направлениях имея конечной целью построение "розы вибраций". Ее помощь в диагностике ориентации ослаблений незаменима, ослабление может быть ориентировано в вертикальном направлении, поперечном и даже в осевом. Все определяется особенностями конструкции и ее техническим состоянием.

Например, в насосах чаще всего возникает и диагностируется осевое ослабление, вызванное гидравлическими особенностями работы систем осевой разгрузки рабочих колес насоса.

Имеющие место при механическом ослаблении множественные нестационарные соударения элементов обычно приводят к появлению в спектре вибросигнала большого количества сильно выраженных гармоник оборотной частоты вращения ротора. Их число может доходить до 10 и даже более. "Пропусков" в гармоническом ряду этих "целых" гармоник почти не бывает, присутствуют все гармоники подряд. Амплитуда гармоник по мере роста номера гармоники может постепенно уменьшаться, но никогда не растет. Иногда амплитуда гармоник примерно стабильна до 5 - 7 гармоники, а затем начинает примерно монотонно убывать.

При примерно равной или монотонно убывающей амплитуде гармоник, по мере роста порядкового номера, одна из них чаще всего выделяется. Она имеет, при примерно средней амплитуде, явно сравнительно увеличенную мощность, выражающуюся в значительном уширении гармонического пика внизу, или даже поднятия общего уровня вибрации на спектре вблизи этой гармоники. Иногда такое поднятие на спектре захватывает два или даже три гармонических пика.

Причины возникновения такой спектральной картины вполне объяснимы. Для корректного частотного математического описания достаточно случайных соударений в спектре сигнала приходится использовать много гармоник различной частоты, захватывающих достаточно широкий частотный спектр. Но поскольку все соударения так или иначе связаны с частотой вращения ротора, почти все гармоники в спектре являются синхронными и "целыми по номеру".

Только вблизи одной гармоники, являющейся основной в процессах соударений (это очень важно!), происходит поднятие спектра или просто уширение гармоники. Это уширение обозначает сосредоточение мощности ударов в одной частотной полосе и вызывается наличием несинхронных компонент в исходном вибросигнале вблизи данной синхронной гармоники.

Несинхронные компоненты имеют частоту, близкую к частоте основной гармоники процесса. Например эта гармоника может быть связана с числом пальцев в дефектной пальцевой муфте, имеющей сильный износ или даже механический дефект. Или это число лопаток дефектного колеса насоса. Такая "уширенная" гармоника часто имеет в спектре свои гармоники. Для примера, при дефекте посадки на вал колеса насоса с шестью лопатками наиболее сильными в спектре будут шестая и двенадцатая гармоники оборотной частоты ротора.

Появление всех остальных гармоник на спектре вибросигнала чаще всего есть результат различных "биений" и т.д. основной частоты соударений с частотой вращения ротора, это есть итог модуляции вибрации особенностями конструкции, величинами зазоров и т.д. Очень часто это считают просто результатом применения математического преобразования Фурье, т.е. способа описания вибросигнала или примененного "обуживающего" окна фильтрации на входе спектроанализатора.

В любом случае при диагностике механических ослаблений основное внимание нужно уделять именно этой основной гармонике процесса, имеющей максимальную мощность. Необходимо постараться выявить особенности и первопричины возникновения основной гармоники. Очень важно найти связь ее частоты и амплитуды с особенностями конструкции или эксплуатации данного агрегата, в котором возникло механическое ослабление.

Как уже говорилось выше это может быть гармоника, связанная с числом пальцев в соединительной муфте, с числом сегментов в подшипнике скольжения, это может быть лопаточная частота насоса, следствие расцентровки и т.д.

Механическое ослабление чаще всего носит направленный характер поэтому в различной степени проявляется при проведении виброизмерений в различный направлениях. "Набор гармоник" в вибросигналах, измеренных в разных направлениях различен. Спектральная картина, свойственная механическому ослаблению, наиболее сильна в том направлении, в котором суммарная мощность "целых" гармоник с номером от третьего и до, примерно, пятнадцатого максимальна.

Часто полезным для диагностики данного дефекта является обычное прослушивание ухом вибраций подшипника или корпуса механизма, на который имеется подозрение на наличие механического ослабления. Прослушивание желательно проводить как можно ближе к той точке, где подозревается ослабление.

Для проведения прослушивания лучше всего использовать обычную сухую деревянную палочку или дощечку достаточных размеров. Эффективность диагностики "механических ослаблений" при помощи процедуры "прослушивания" достаточно высока и ей не следует пренебрегать.

Все соударения от имеющегося механического ослабления прекрасно слышны ухом через "деревянный зонд", и тот, кто хотя бы раз их слышал, никогда уже ни с какой другой причиной повышенной вибрации не спутает. Как уже говорилось выше, по звуку вибрация от "ослабления" во многом похожа на процесс "мешания" чайной ложечкой в пустом стакане без воды, а может и с водой, та или иная аналогия определяется особенностями конструкции агрегата.