Особенности балансировки на частоте вращения 220 Гц.

В первых строках хочу от всей души поблагодарить Евгения Очкасова за возможность собрать материал для этой статьи.
Вместо предисловия.
В один из погожих солнечных дней, коих не так много под Бологое, я сидел у мамочки на даче и вкушал ее великолепнейшие оладушки с душистым малиновым вареньем и запивал их чаем со смородой и мятой. Мама, стоя у плиты, посмотрела на меня, улыбнулась и говорит:
- ты с бородой так на Курчатова похож.
Я чуть подавившись чаем от такого сравнения, прокашлялся и с улыбкой отвечаю:
- знаешь, а мне буквально позавчера мой Шеф предложил на выбор два НИИ, один из них Курчатовский, и я выбрав НИИ его имени в четверг поеду туда на работу.
- надо же! Как интересно! И что же ты, сын, там будешь делать?
- вакуумный насос от ракетного двигателя балансировать.
- обалдеть! Ну, удачи!

В четверг, после достаточно утомительной процедуры оформления пропусков на меня и оборудование я шел с двумя сотрудниками по территории НИИ и рассказывал о том, как мама сказала, что я похож на Игоря Васильевича. Старший из них, Александр, сказал:
- у Вас очень умная мама, если знает кто такой Игорь Васильевич.
- есть такое, но не в этом дело, - отвечаю я - просто я из города-спутника АЭС и живу на проспекте Курчатова. У нас весь город его знает.
И все наши три физиономии синхронно растянулись в улыбке....

Далее уже по привычке я стал задавать наводящие вопросы, что, зачем и почему, чтобы проникнуть в суть работы. И тут заказчик говорит, что когда установка работает на 160 Гц, то еще туда-сюда, а когда к 200 и выше разгоняется весь КИПовский обвес трясется так, что страшно за него становится, да и звук становится неприятный.
- а какие у нее рабочие обороты?- спрашиваю я.
- от 190 до 220 Гц, - отвечает Александр.
Я, понимая, что на таких оборотах меня могут ждать сюрпризы, набираю Евгения Степановича и делюсь своими опасениями:
- ...такая ситуация, вроди где то слышал, что в микронах до 200 Гц делают измерения, а выше, что нужно в миллиметрах в секунду мерить?
- ты, парень, вот что: и в тех и в других меряй, а результаты потом опубликуешь, думаю не тебе одному это пригодиться сможет.
Чем и займусь.
Итак. Вакуумный насос является частью ракетного двигателя. На представленном фото общего вида установки выделен оранжевым кругом

Особенностью его балансировки являлось то, что фазоотметчик считывал через стекло и я опасался, что оно будет бликовать и мешать измерениям.

Но оказалось, что меня поджидала другая проблема, о которой скажу чуть позже.
Я установил два датчика под углом 90 градусов на нижний фланец насоса, причем один из них сориентировал на выхлопной трубопрвод

и когда Заказчик его включил, начал наблюдать на дисплее прибора за разгоном агрегата. Вакуум набирался долго, машина до 170 Гц разворачивалась почти пол-часа. Выйдя на режим, Александр спросил:
- так достсточно или хотите послушать что на 190 Гц происходит?
- давайте не будем терять время, на 170 отбалансируем, потом выше подниматься станем.
В итоге, результат балансировки и значения оборотной составляющей виброскорости и виброперемещения представлены в таблице.

Далее, уже на другой день, балансировка продолжилась и мы стали выходить на обороты выше 200 Гц, как объяснил Александр, это минимум на котором может работать установка. При наборе оборотов, примерно на 190 Гц послышался шум, который с увеличением частоты вращения стал плавающим и примерно на 198Гц вдруг пропал сигнал фазоотметчика. И как бы я не старался и не крутил отметчик, фаза не возвращалась. Пришлось остановиться и проверить, не засосало ли глубоким вакуумом светоотражающую метку. Но оказалось, что нет, и на выбеге, на 160 Гц она снова появилась и пошло измерение фазы. И тут до меня дошло то, что я когда то слышал от разработчика прибора, а именно то, что на высоких оборотах слишком узкая метка перестает попадать в измерения и проносится мимо, что в таком случае ее надо делать шире. После останова установки и разваккумировки метка была заменена на другую, в 2 раза шире прежней. И мы пустились заново. На 220 Гц обороты машины стабилизировались . В этот раз протокол балансировки имел вид:

Что харрактерно, на отбалансированной машине фаза виброскорости оставалась стабильной, а фаза виброперемещения стала сильно скакать, меняясь более чем на 100 градусов, что исключало возможность произвести дальнейший расчет корректирующих грузов по параметрам виброперемещения.
После установки груза Александра по прежнему беспокоил посторонний шум. Он сказал, что другой резервный насос так себя не ведет и не шумит и предложил продолжить балансировку не смотря на то, что значение оборотной составляющей вибрации стало 0,05 мм/с. Я понял, что тут наверняка уже не в дисбалансе дело и снял спектр огибающей, посмотреть нет ли дефектов подшипника. И да, по классике, примерно на 0,4 от оборотной, а конкретно на частоте 91,88 Гц обнаружился пик с глубиной модуляции 27,2% - т.н. "сепараторная".

О чем я и сообщил Заказчику, вот мол, смотрите, хана подшипнику, менять пора.
Дома, при написании отчета меня ждал сюприз. А именно - в полярных координатах данные крайнего пуска имели следующий вид:

То есть фаза не просто гуляла, а гуляла вдоль одной оси. И я вспомнил, что примерно под этим углом к датчику находился напорный трубопровод и похоже это он, что называется "хвост виляет собакой", раскачивал установку. В этой связи в отчете оставил рекомендацию: установить гибкий патрубок между трубой и насосом.
Вроди на этом все.
Если интересна кому то моя графомания или наоборот, пишите в комментах)