振動監(jiān)測基本常識

1、1 2 故故 障障： 設(shè) 備 由 于 某 種 原 因“ 喪 失 了 應(yīng) 有、 規(guī) 定 的 功 能” 故故 障障 診診 斷斷： 判 定、 分 析 設(shè) 備 故 障 的 過 程。n故 障 的 部 位： 指 導(dǎo) 維 修n引 起 故 障 的 原 因，判 斷 故 障 周 期 維維 修修 體體 制制：n事 后 維 修n計 劃 維 修n預(yù) 測 維 修： 趨 勢 分 析、 狀 態(tài) 監(jiān) 測n主 動 維 修： 消 除 隱 患。 如 用 動 平 衡 機(jī) 不 平 衡； 對 中 儀不 對 中；油 液 分 析 儀 油 液 污 染3 機(jī)機(jī) 械械 設(shè)設(shè) 備備 故故 障障 的的 起起 因因 起 因 部 位 腐腐 蝕蝕 軸 承、

2、液 壓 系 統(tǒng)、 燃 氣 輪 機(jī) 葉 片、 疲疲 勞勞 傳 動 件、 軸 承、 齒 輪、 曲 軸 過過 熱熱 軸 承、 火 花 塞 過過 應(yīng)應(yīng) 力力 齒 輪 的 齒、 緊 固 螺 栓 卡卡 死死 軸 承、 聯(lián) 軸 節(jié) 磨磨 損損 傳 動 件、 離 合 器、 軸 承、 齒 輪 污污 染染 性性 腐腐 蝕蝕 螺 旋 槳、 液 壓 系 統(tǒng)、軸 承 機(jī)機(jī) 械械 設(shè)設(shè) 備備 故故 障障 的的 前前 期期 表表 現(xiàn)現(xiàn)n振 動 過 大 n局 部 溫 度 升 高n油 液 污 染 n不 正 常 音 響n過 程 參 數(shù) 變 化： 壓 力、 應(yīng) 力、 扭 矩、 電 參 數(shù)n表 面 形 貌 改 變： 變 形、 裂 紋

3、、 斑 點、 色 澤 變 化4 故故 障障 診診 斷斷 的的 方方 法法 與與 技技 術(shù)術(shù)n振 動 分 析： 振 動 的 程 度、 振 動 的 起 因n油 液 分 析n紅 外 測 溫n人 工 經(jīng) 驗 分 析 診 斷： 聽、 看、 觸 摸 分分 析析 方方 法法n幅 值 分 析：振 動 總 值（ 振 動 水 平、烈 度）、變 化 趨 勢、機(jī) 械 動 態(tài) 特 性n頻 譜 分 析：引 起 設(shè) 備 振 動 原 因 的 具 體 分 析n相 位 分 析：共 振（ 相 頻 特 性）、 動 平 衡 分 析n波 形 分 析：振 動 總 值（ 峰 值、 峰 峰 值）、 周 期、 拍 節(jié)n包 絡(luò) 譜 分 析：軸 承

4、、 齒 輪5 振振 動動 分分 析析 的的 過過 程：程： 問問 診診 監(jiān)監(jiān) 測測 診診 斷斷 措措 施施問問 診診：了了 解解 設(shè)設(shè) 備備 背背 景，景， 列列 出出 可可 能能 引引 起起 振振 動動 的的 原原 因因 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)監(jiān) 測測: : 確確 定定 振振 動動 分分 析析 方方 案案 測 試 的 工 況（ 轉(zhuǎn) 速、 負(fù) 荷）； 測 點 位 置； 測

5、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6 振振 動動 分分 析析 的的 過過 程：程： 問問 診診 監(jiān)監(jiān) 測測 診診 斷斷 措措 施施診 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 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)

6、措 施：給 出 結(jié) 論 繼 續(xù) 運 行； 還 能 運 行 多 久?維 修、 檢 查； 部 位?7n穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài) 振振 動動周 期 振 動n簡 諧 振 動n周 期 振 動非 周 期 振 動n衰 減 振 動n準(zhǔn) 周 期 振 動n隨隨 機(jī)機(jī) 振振 動動穩(wěn) 態(tài) 振 動非 穩(wěn) 態(tài) 振 動8m xc xk xft() 慣 性 力 阻 尼 力 彈 性 力 干 擾 力9 簡簡 諧諧 振振 動動 及及 其其 基基 本本 特特 性性 xxkm 0 xp x20 它 的 解 為：xcptcptApt12sincossin() 為 初 相 角， 振 幅， 為 角 頻 率（ 固 有 頻 率）， 令 Ap; 則：0 p0p

7、km 當(dāng) 初 始 條 件： 時， :t 0 xA0 x xAtsin0vxAtAtcos()sin()00002axAtAt sin()sin()020020 ，ft( ) 0c 010Tf1fkm212 2f 周 期 xAmax 峰 值 ， 峰- 峰 值 22xAm ax 平 均 值 xAtdtAVT2002sin 有 效值 xTAtdtArm sT122200sin11 有有 阻阻 尼尼 的的 強(qiáng)強(qiáng) 迫迫 振振 動動 及及 其其 特特 性性 sinxp xpxFmt220 xeAptAtp td 00s in ()s in () 瞬瞬 態(tài)態(tài) 解解pppd12xAtsin()AFkp0222

8、112()() ，ftFt( )s in0c 0穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài) 解解其 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，與干擾力同頻，其中：tg2120 振 幅 與 有 關(guān)； 當(dāng) 時， 發(fā) 生 共 振 現(xiàn) 象。 放放 大大 系系 數(shù)數(shù)A 112 非非 簡簡 諧諧 干干 擾擾 情情 況況 下下 的的 振振 動動 所 以，示 為： ，但 是 周 期 干 擾 力， 它 可 以 表ftFt( )s in0f t ( )ftFitiii( )s in ()01xAitiiis in ()113 干干 擾擾 力力 及及 其其 引引 起起 的的 振振 動動 波波 形形 14

9、 振振 動動 波波 形形 的的 相相 位位 問問 題題 （1 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)15 振振 動動 波波 形形 的的 相相 位位 問問 題題 （2 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16 常常 用用 的的 測測 量量 儀儀 器器頻 譜 分 析 儀數(shù) 據(jù) 采 集 器磁 帶 記 錄 儀振 動 傳 感 器示 波 器 測測 量量 單單 位位 及及 檢檢 測測 類類 型型 位移（Pk-PkPk-Pk）：適合于低頻范圍 速度（RmsRms, PkPk）：適合于中頻段 加 速 度（

10、 PkPk ）：適合于高頻段17 測測 量量 單單 位位 及及 檢檢 測測 類類 型型18 峰峰 值值 能能 量量 ( gSE( gSE, Spike Energy ), Spike Energy )19 振振 動動 測測 試試 中中 常常 使使 用用 的的 傳傳 感感 器器振 動 傳 感 器 l加 速 度 測 定 型 壓 電 式 應(yīng) 變 式 隨 動 式l 速 度 測 定 型 動 電 式 l 位 移 測 定 型電 渦 流 式電 容 式電 子 光 學(xué) 式霍 爾 元 件 式20 21 傳傳 感感 器器 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及 原原 理理 結(jié)構(gòu)與原理 特性曲線 標(biāo)定及其標(biāo) 定系數(shù)22傳傳 感感 器器 的的 安安 裝裝 及及 其其 影影 響響23傳傳 感感 器器 的的 安安 裝裝 及及 其其 影影 響響24 測 絕 對 振 動 測 相 對 振 動 振振 動動 的的 測測 試試 方方 式式25 測測 點點 位位 置置 的的 選選 取取 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 26xAitiiisin()127 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2829 時時 域域 波波 形形 的的 截截 取取 與與 復(fù)復(fù) 制制30 時時 域域 波波 形形 的的 復(fù)復(fù) 制制 誤誤 差差31