振動監(jiān)測基本常識課件

1、振動監(jiān)測基本常識,振 動 監(jiān) 測 基 本 常 識,振動監(jiān)測基本常識,2,一、設(shè) 備 故 障 診 斷 技 術(shù) 與 預(yù) 測 維 修,1.1、故障診斷與預(yù)測維修的概念 故 障： 設(shè) 備 由 于 某 種 原 因“ 喪 失 了 應(yīng) 有、 規(guī) 定 的 功 能” 故 障 診 斷： 判 定、 分 析 設(shè) 備 故 障 的 過 程。 故 障 的 部 位： 指 導(dǎo) 維 修 引 起 故 障 的 原 因，判 斷 故 障 周 期 維 修 體 制： 事 后 維 修 計 劃 維 修 預(yù) 測 維 修： 趨 勢 分 析、 狀 態(tài) 監(jiān) 測 主 動 維 修： 消 除 隱 患。 如 用 動 平 衡 機 不 平 衡； 對 中 儀不 對

2、中；油 液 分 析 儀 油 液 污 染,振動監(jiān)測基本常識,3,1.2、 故 障 診 斷 的 手 段 與 方 法 機 械 設(shè) 備 故 障 的 起 因 起 因 部 位 腐 蝕 軸 承、 液 壓 系 統(tǒng)、 燃 氣 輪 機 葉 片、 疲 勞 傳 動 件、 軸 承、 齒 輪、 曲 軸 過 熱 軸 承、 火 花 塞 過 應(yīng) 力 齒 輪 的 齒、 緊 固 螺 栓 卡 死 軸 承、 聯(lián) 軸 節(jié) 磨 損 傳 動 件、 離 合 器、 軸 承、 齒 輪 污 染 性 腐 蝕 螺 旋 槳、 液 壓 系 統(tǒng)、軸 承 機 械 設(shè) 備 故 障 的 前 期 表 現(xiàn) 振 動 過 大 局 部 溫 度 升 高 油 液 污 染 不 正

3、 常 音 響 過 程 參 數(shù) 變 化： 壓 力、 應(yīng) 力、 扭 矩、 電 參 數(shù) 表 面 形 貌 改 變： 變 形、 裂 紋、 斑 點、 色 澤 變 化,振動監(jiān)測基本常識,4,故 障 診 斷 的 方 法 與 技 術(shù) 振 動 分 析： 振 動 的 程 度、 振 動 的 起 因 油 液 分 析 紅 外 測 溫 人 工 經(jīng) 驗 分 析 診 斷： 聽、 看、 觸 摸 1.3、 振 動 分 析 方 法 簡 介 分 析 方 法 幅 值 分 析：振 動 總 值（ 振 動 水 平、烈 度）、變 化 趨 勢、機 械 動 態(tài) 特 性 頻 譜 分 析：引 起 設(shè) 備 振 動 原 因 的 具 體 分 析 相 位 分

4、析：共 振（ 相 頻 特 性）、 動 平 衡 分 析 波 形 分 析：振 動 總 值（ 峰 值、 峰 峰 值）、 周 期、 拍 節(jié) 包 絡(luò) 譜 分 析：軸 承、 齒 輪,振動監(jiān)測基本常識,5,振 動 分 析 的 過 程： 問 診 監(jiān) 測 診 斷 措 施 問 診：了 解 設(shè) 備 背 景， 列 出 可 能 引 起 振 動 的 原 因 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) （ 傳 動 鏈 參 數(shù)， 如 齒 輪 齒 數(shù)、 軸 承 型 號、 皮 帶 輪 直 徑 等）、設(shè) 備 的 動 態(tài) 特 性 等 信 息; 設(shè) 備 運 行 工 況，過 程 參 數(shù)：溫 度、壓 力、轉(zhuǎn) 速、 負(fù) 荷 設(shè) 備 維 修 檔 案 監(jiān) 測: 確 定 振

5、 動 分 析 方 案 測 試 的 工 況（ 轉(zhuǎn) 速、 負(fù) 荷）； 測 點 位 置； 測 試 參 數(shù)（ 振 動 位 移、 速 度、 加 速 度）； 絕 對 振 動、 相 對 振 動 測 試 振 動 的 方 向（H/V/A） 數(shù) 據(jù) 類 型（ 幅 值、 頻 譜、 波 形） 信 號 檢 測 類 型： 峰 值、 峰 峰 值、 有 效 值,振動監(jiān)測基本常識,6,振 動 分 析 的 過 程： 問 診 監(jiān) 測 診 斷 措 施 診 斷：引 起 振 動 的 原 因 和 部 位 振 動 波 形 識 別 相 關(guān) 時 差 定 位 頻 譜 與 倒 譜 分 析 包 絡(luò) 分 析 頻 響 特 性 與 相 干 分 析 瞬 時

6、頻 率 變 化 與 相 位 分 析 模 糊、 灰 色 方 法 分 析 診 斷 的 專 家 系 統(tǒng) 措 施：給 出 結(jié) 論 繼 續(xù) 運 行； 還 能 運 行 多 久? 維 修、 檢 查； 部 位,振動監(jiān)測基本常識,7,二、 振 動 分 析 基 礎(chǔ),2.1、 機 械 振 動 的 意 義 及 其 類 型 穩(wěn) 態(tài) 振 動 周 期 振 動 簡 諧 振 動 周 期 振 動 非 周 期 振 動 衰 減 振 動 準(zhǔn) 周 期 振 動 隨 機 振 動 穩(wěn) 態(tài) 振 動 非 穩(wěn) 態(tài) 振 動,振動監(jiān)測基本常識,8,2.2、單 自 由 度 振 動 問 題 及 其 基 本 概 念,慣 性 力 阻 尼 力 彈 性 力 干 擾

7、 力,振動監(jiān)測基本常識,9,簡 諧 振 動 及 其 基 本 特 性,它 的 解 為,為 初 相 角， 振 幅， 為 角 頻 率（ 固 有 頻 率）， 令,則,當(dāng) 初 始 條 件： 時，,振動監(jiān)測基本常識,10,周 期,峰 值 ， 峰- 峰 值,平 均 值,有 效值,振動監(jiān)測基本常識,11,有 阻 尼 的 強 迫 振 動 及 其 特 性,瞬 態(tài) 解,穩(wěn) 態(tài) 解,其 中 有 阻 尼 情 況 下 的 固 有 頻 率,由于阻尼的作用， , 與干擾力同頻，其中,振 幅 與 有 關(guān)； 當(dāng) 時， 發(fā) 生 共 振 現(xiàn) 象,放 大 系 數(shù),振動監(jiān)測基本常識,12,非 簡 諧 干 擾 情 況 下 的 振 動,所

8、以,示 為,但 是 周 期 干 擾 力， 它 可 以 表,振動監(jiān)測基本常識,13,干 擾 力 及 其 引 起 的 振 動 波 形,振動監(jiān)測基本常識,14,振 動 波 形 的 相 位 問 題 （1,兩個同相角簡諧波形的合成 (1X+2X,相位角差90角的兩個簡諧波形的合成。 (1X+2X,振動監(jiān)測基本常識,15,振 動 波 形 的 相 位 問 題 （2,兩個同相或兩個反向簡諧波形的合成問題。 兩個波形的頻率相同,同相位合成,反相位合成,振動監(jiān)測基本常識,16,2.3、振 動 的 測 量,常 用 的 測 量 儀 器 頻 譜 分 析 儀 數(shù) 據(jù) 采 集 器 磁 帶 記 錄 儀 振 動 傳 感 器 示

9、 波 器,測 量 單 位 及 檢 測 類 型 位移（Pk-Pk）：適合于低頻范圍 速度（Rms, Pk）：適合于中頻段 加 速 度（ Pk ）：適合于高頻段,振動監(jiān)測基本常識,17,測 量 單 位 及 檢 測 類 型,振動監(jiān)測基本常識,18,峰 值 能 量 ( gSE, Spike Energy,振動監(jiān)測基本常識,19,振 動 測 試 中 常 使 用 的 傳 感 器,振 動 傳 感 器,接 觸 式 加 速 度 測 定 型 壓 電 式 應(yīng) 變 式 隨 動 式 速 度 測 定 型 動 電 式,非 接 觸 型 位 移 測 定 型 電 渦 流 式 電 容 式 電 子 光 學(xué) 式 霍 爾 元 件 式,振

10、動監(jiān)測基本常識,20,各 種 振 動 傳 感 器,振動監(jiān)測基本常識,21,傳 感 器 結(jié)構(gòu)及 原 理,結(jié)構(gòu)與原理 特性曲線 標(biāo)定及其標(biāo) 定系數(shù),振動監(jiān)測基本常識,22,傳 感 器 的 安 裝 及 其 影 響1,振動監(jiān)測基本常識,23,傳 感 器 的 安 裝 及 其 影 響2,振動監(jiān)測基本常識,24,測 絕 對 振 動,測 相 對 振 動,振 動 的 測 試 方 式,振動監(jiān)測基本常識,25,測 點 位 置 的 選 取,三個方向 設(shè)測點,給測點位 置作記號 設(shè)備表面 的處理,盡量靠近軸承,振動監(jiān)測基本常識,26,三、振 動 信 號 的 采 集 與 處 理,3.1、 快 速 富 里 葉 分 析 (F

11、FT) 原 理,振動監(jiān)測基本常識,27,3.2、 典 型 波 形 的 頻 譜,簡諧波形及其頻譜,脈沖波形及其頻譜,方波形及其頻譜,簡諧拍波及其頻譜,振動監(jiān)測基本常識,28,3.3、 濾 波 問 題,振動監(jiān)測基本常識,29,3.4、FFT 中 的 泄 漏 問 題 及 其 窗 函 數(shù),時 域 波 形 的 截 取 與 復(fù) 制,振動監(jiān)測基本常識,30,3.4、FFT 中 的 泄 漏 問 題 及 其 窗 函 數(shù),時 域 波 形 的 復(fù) 制 誤 差,振動監(jiān)測基本常識,31,3.4、FFT 中 的 泄 漏 問 題 及 其 窗 函 數(shù),頻 域 波 形 的 泄 漏 問 題,振動監(jiān)測基本常識,32,3.4、FFT 中 的 泄 漏 問 題 及 其 窗 函 數(shù),加 窗 處 理,矩 形 窗 漢 寧 窗 海 明 窗 凱 莎 窗 三 角 窗,振動監(jiān)測基本常識,33,3.5、 混 疊 問 題 及 采 樣 頻 率,減 少