振動(dòng)分析入門

振動(dòng)分析入門第1頁/共130頁“在當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中有多種參數(shù)的測量可以實(shí)現(xiàn)不干擾設(shè)備的常規(guī)運(yùn)行，其中的振動(dòng)信號則蘊(yùn)含了最為豐富的設(shè)備狀態(tài)信息。"——ArtCrawford美國著名的振動(dòng)分析專家CSI品牌之父第2頁/共130頁第3頁/共130頁振動(dòng)分析能幫我們做到…提高設(shè)備運(yùn)行效率合理安排檢修提高經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)確判斷設(shè)備健康狀態(tài)設(shè)備主管運(yùn)行主管公司老板第4頁/共130頁第5頁/共130頁內(nèi)容什么是振動(dòng)？振動(dòng)基礎(chǔ)知識單通道振動(dòng)分析頻帶分析第6頁/共130頁什么是振動(dòng)？第7頁/共130頁什么是振動(dòng)?振動(dòng)是指物體在機(jī)械激振力的作用下相對于參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。如下所示的軸振動(dòng)即表現(xiàn)為軸相對

于滑動(dòng)軸承中心的運(yùn)動(dòng)。

第8頁/共130頁第9頁/共130頁第10頁/共130頁質(zhì)點(diǎn)正向最大位移考察單擺水平方向振動(dòng)時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介第11頁/共130頁平衡位置（位移為零）時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介第12頁/共130頁時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介負(fù)向最大位移第13頁/共130頁時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介平衡位置（位移為零）第14頁/共130頁單擺完成一個(gè)振動(dòng)周期，其時(shí)間-振動(dòng)幅值曲線為正弦波形時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介第15頁/共130頁旋轉(zhuǎn)機(jī)械中轉(zhuǎn)子的振動(dòng)振動(dòng)簡介假定存在偏心質(zhì)量第16頁/共130頁振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介考察垂直方向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)正向最大位移時(shí)間第17頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介平衡位置（位移為零）第18頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介負(fù)向最大位移第19頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介平衡位置（位移為零）第20頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介正向最大位移第21頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介第22頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介第23頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介第24頁/共130頁振動(dòng)幅值時(shí)間振動(dòng)簡介第25頁/共130頁時(shí)間振動(dòng)幅值振動(dòng)簡介第26頁/共130頁幅值頻率相位時(shí)域波形頻譜振動(dòng)基礎(chǔ)知識第27頁/共130頁第28頁/共130頁第29頁/共130頁幅值第30頁/共130頁第31頁/共130頁第32頁/共130頁第33頁/共130頁第34頁/共130頁第35頁/共130頁第36頁/共130頁頻率第37頁/共130頁第38頁/共130頁時(shí)域波形幅值周期頻率=1/周期第39頁/共130頁第40頁/共130頁相位第41頁/共130頁相位第42頁/共130頁相位180°第43頁/共130頁第44頁/共130頁振動(dòng)三要素幅值振動(dòng)有多嚴(yán)重？振動(dòng)的根源？頻率振動(dòng)的先后順序？相位第45頁/共130頁第46頁/共130頁時(shí)間0-+時(shí)域波形第47頁/共130頁時(shí)域波形第48頁/共130頁時(shí)域波形第49頁/共130頁時(shí)域波形第50頁/共130頁0+-0+-0+-1x4x16x第51頁/共130頁時(shí)域波形第52頁/共130頁時(shí)域波形第53頁/共130頁時(shí)域波形第54頁/共130頁時(shí)域波形第55頁/共130頁時(shí)域波形第56頁/共130頁時(shí)域波形第57頁/共130頁第58頁/共130頁第59頁/共130頁第60頁/共130頁FFT信號處理Frequency1x4x12x第61頁/共130頁振動(dòng)信號采集及處理傳感器時(shí)域波形振動(dòng)幅值時(shí)間FFT頻譜振動(dòng)幅值頻率第62頁/共130頁FrequencyAmplitudeFFT信號處理第63頁/共130頁FFT信號處理第64頁/共130頁FFT信號處理第65頁/共130頁FFT信號處理第66頁/共130頁第67頁/共130頁振動(dòng)頻譜的產(chǎn)生第68頁/共130頁振動(dòng)頻譜倍頻1X4X第69頁/共130頁振動(dòng)頻譜倍頻1X4X第70頁/共130頁振動(dòng)頻譜倍頻1X4X第71頁/共130頁振動(dòng)頻譜倍頻1X4X第72頁/共130頁振動(dòng)頻譜第73頁/共130頁頻率25HZ90HZ200HZ振動(dòng)分析測試-1第74頁/共130頁單通道振動(dòng)分析第75頁/共130頁第76頁/共130頁診斷三大法則每一種機(jī)器故障都具有特定的振動(dòng)模式。

振動(dòng)的頻率取決于機(jī)器的幾何結(jié)構(gòu)和工作速度。

僅通過一次振動(dòng)檢測即可獲得多個(gè)機(jī)器構(gòu)件的 狀態(tài)信息。第77頁/共130頁典型的FFT頻譜不同頻率的峰值第78頁/共130頁特定的

峰值通常與特定的

機(jī)器故障及檢測時(shí)的

機(jī)器轉(zhuǎn)速相對應(yīng)典型的FFT頻譜第79頁/共130頁典型的FFT頻譜特定的故障對應(yīng)特定的振動(dòng)特征故障特征第80頁/共130頁典型的FFT頻譜轉(zhuǎn)速很重要故障頻率與轉(zhuǎn)速成正比第81頁/共130頁典型的FFT頻譜不平衡不平衡引起的振動(dòng)峰值通常出現(xiàn)在機(jī)器的轉(zhuǎn)速頻率處第82頁/共130頁典型的FFT頻譜不對中不對中引起的振動(dòng)峰值通常

出現(xiàn)在1或2倍轉(zhuǎn)速頻率處第83頁/共130頁典型的FFT頻譜機(jī)械松動(dòng)機(jī)械松動(dòng)引起的振動(dòng)峰值通常

轉(zhuǎn)速的若干低次倍頻處

第84頁/共130頁滾動(dòng)軸承問題引起的振動(dòng)峰值序列通常具有的梳狀特征，與其幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)滾動(dòng)軸承問題典型的FFT頻譜第85頁/共130頁齒輪嚙合問題Manydistinctpeaks齒輪問題導(dǎo)致邊帶幅值增加齒輪問題第86頁/共130頁第87頁/共130頁第88頁/共130頁第89頁/共130頁第90頁/共130頁第91頁/共130頁第92頁/共130頁第93頁/共130頁第94頁/共130頁第95頁/共130頁第96頁/共130頁第97頁/共130頁第98頁/共130頁第99頁/共130頁第100頁/共130頁第101頁/共130頁第102頁/共130頁第103頁/共130頁第104頁/共130頁第105頁/共130頁第106頁/共130頁第107頁/共130頁第108頁/共130頁第109頁/共130頁第110頁/共130頁第111頁/共130頁滾動(dòng)軸承故障BallSpinFrequency滾動(dòng)體頻率(BSF)FundamentalTrainFrequency保持架頻率(FTF)BallPassFrequencyInnerRace內(nèi)圈特征頻率(BPFI)BallPassFrequencyOuterRace外圈特征頻率(BPFO)4種不同的軸承特征頻率第112頁/共130頁軸承故障怎樣產(chǎn)生振動(dòng)？外圈故障產(chǎn)生沖擊內(nèi)圈故障產(chǎn)生沖擊第113頁/共130頁內(nèi)圈故障信號被轉(zhuǎn)速調(diào)制外圈故障產(chǎn)生沖擊內(nèi)圈故障產(chǎn)生沖擊軸承故障怎樣產(chǎn)生振動(dòng)？第114頁/共130頁軸承外圈故障實(shí)例在頻譜中清晰顯示晚期軸承故障

第115頁/共130頁外圈故障–一個(gè)月前有發(fā)現(xiàn)嗎？常規(guī)的振動(dòng)檢測不能幫助發(fā)現(xiàn)早期的滾動(dòng)軸承問題第116頁/共130頁P(yáng)eakVue調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)與PeakVue幅值0.3g調(diào)制解調(diào)和PeakVue都用于發(fā)現(xiàn)早期軸承問題PeakVue可以做到:

實(shí)際的沖擊幅值

更早期預(yù)警

建立趨勢

判明故障程度幅值5g第117頁/共130頁

——巧妙運(yùn)用分析參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)診斷頻帶分析第118頁/共130頁設(shè)備故障的自動(dòng)診斷振動(dòng)報(bào)警模式第119頁/共130頁振動(dòng)總量報(bào)警機(jī)器的振動(dòng)總量可以對不平衡振動(dòng)有效(通常較其他故障模式的振動(dòng)幅值高)第120頁/共130頁機(jī)器的振動(dòng)總量對晚期的滾動(dòng)軸承故障不夠敏感(通常為低幅值信號)振動(dòng)總量報(bào)警第121頁/共130頁頻帶報(bào)警根據(jù)機(jī)器特定的故障類型把頻譜分成不同的頻帶第122頁/共130頁不平衡根據(jù)機(jī)器特定的故障類型把頻譜分成不同的頻帶頻帶報(bào)警第123頁/共130頁不對中根據(jù)機(jī)器特定的故障類型把頻譜分成不同的頻帶頻帶報(bào)警不平衡第124頁/共130頁不平衡不對中機(jī)械松動(dòng)BearingBand1BearingBand2根據(jù)機(jī)器特定的故障類型把頻譜分成不同的頻帶頻帶報(bào)警第125頁/共130頁不平衡不對中機(jī)械松動(dòng)軸承頻帶1根據(jù)機(jī)器特定的故障類型把頻譜分成不同的頻帶頻帶報(bào)警第126頁/共130頁不平衡不對中機(jī)械松動(dòng)軸承頻帶1軸承頻帶2根據(jù)機(jī)器特定的故