Non-linear vibrations as a new diagnostic tool - crack detection example

It is widely acknowledged from literature that material or structural imperfections of the shaft crack type are capable, in some cases, of generating coupled non-linear forms of lateral-axial-torsional vibrations in the rotating machine. Such information, however, pertains to small or model objects of that type. In the paper presented are investigations into the influence of the shaft crack on the dynamic state of a large, multi-supported rotating machine. Determined have been the cases where the crack is capable of inducing pronounced forms of vibrations, which can serve as basis for more reliable and effective diagnostics, or the cases, where the mechanism of couplings deteriorates, despite the existence of cracks with significant depths. Determined has been the degree of sensitivity of non-linear and mutually coupled system vibrations on crack propagation and conducted had been the assessment of their applicability as a diagnostic determinant of a dynamic state in a large rotating machine.

Znanym z literatury jest fakt, że imperfekcje materiałowe lub konstrukcyjne typu pęknięcie wału w niektórych przypadkach są w stanie wygenerować sprzężone drgania poprzeczno-wzdłużno-skrętne maszyny wirnikowej. Informacje te odnoszą się jednakże do małych lub modelowych obiektów tego typu. W pracy podjęte zostały badania wpływu pęknięcia wału na stan dynamiczny dużej, wielopodporowej maszyny wirnikowej. Określone zostały zarówno przypadki, dla których pęknięcie jest w stanie wywołać znaczące sprzężone formy drgań mogące być podstawą dla bardziej wiarygodnej i efektywnej diagnostyki, jak też i przypadki, dla których mechanizm sprzężeń zanika pomimo istnienia pęknięć o dużych głębokościach. Określony został stopień czułości nieliniowych i wzajemnie sprzężonych drgań układu na propagację pęknięcia oraz przeprowadzona została ocena ich użyteczności jako wyróżnika diagnostycznego stanu dynamicznego dużej maszyny wirnikowej.