設(shè)備振動標(biāo)準及其應(yīng)用

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1、機械振動標(biāo)準及應(yīng)用第一講機械設(shè)備振動監(jiān)測診斷基礎(chǔ)理論第二講機械振動測試分析簡介第三講機械振動標(biāo)準及應(yīng)用第一講機械振動監(jiān)測診斷基礎(chǔ)理論一﹑振動的基礎(chǔ)理論二﹑常用監(jiān)測診斷分析方法三、振動分析的過程一﹑振動的基礎(chǔ)理論機械振動是指物體圍繞其平衡位置作往復(fù)交替的運動。慣性力阻尼力彈性力干擾力機械振動的來源*機器零件的制造公差*組裝時的間隙*零件間的摩擦*旋轉(zhuǎn)不平衡等但有時也利用振動的特性來幫助我們工作A機械振動的分類B周期振動與簡諧振動●周期振動一般可看作是多個簡諧振動的疊加?！窈喼C振動是機械振動中最基本、最簡單的一種形式，其軌跡可以看作是一個作勻速圓周運動的質(zhì)點在坐標(biāo)軸上的投影，可用

2、后面的數(shù)學(xué)式表示。X=Xmsin(2πt/T+φ)=Xmsin(2πft+φ)=Xmsin(ωt+φ)X-質(zhì)點位移Xm-位移最大值，振幅(A)T-周期，質(zhì)點重復(fù)同一運行所需最短時間f-頻率，單位時間同一狀態(tài)出現(xiàn)次數(shù)，1/Tω-圓頻率，2πfφ-初始相位角ω-園頻率（rad/s),f-頻率（Hz),T-周期（s)振動的三個要素：幅值、頻率（周期）、相位其中：ω＝2πff＝1/T振動位移、速度和加速度振動位移對時間求一次、二次導(dǎo)數(shù)得到速度、加速度信號。位移、速度、加速度v=ωXmsin(ωt+φ+π/2)a=ω2Xmsin(ωt+φ+π)振動速度信號比位移超前90°，幅值是

3、位移信號ω倍；振動加速度信號比振動速度超前90°，幅值是速度信號ω倍。常用單位位移峰峰值微米速度有效值（均方根值）毫米／秒加速度峰值米／秒2振動波形的峰值、峰－峰值、有效值和平均值峰值：Xpeak=Xm峰－峰值：Xp-p＝2Xm平均值―算術(shù)平均值：有效值（均方根值）：正弦波形的有效值：速度有效值（均方根值）測試參數(shù)的選擇原則故障診斷為突出故障頻率成分，對低頻故障推薦采用位移信號分析，對高頻故障推薦采用速度、加速度信號。測試參數(shù)的選擇原則位移X與頻率f無關(guān)，特別適合低頻振動選用。速度V＝Xω與頻率f成正比，通常推薦選用。加速度A＝Vω＝Xω2頻率f2成正比，特別適合高頻振動選用

4、。ω＝2лf二.狀態(tài)監(jiān)測常用分析方法簡介幅值分析（振動總值、列度）、變化趨勢波形分析：峰值變化、周期性特點··頻譜分析：振動能量的頻率分布分析倒頻譜分析波特圖三維譜圖沖擊頻響：測物體自振頻率傳遞函數(shù)：反應(yīng)系統(tǒng)輸入、輸出信號之間的幅頻系和相頻關(guān)系。相干分析：用來確定輸出信號有那些頻率成分、多大程度來自輸入信號。相位分析：設(shè)備各測點振動相位的比較。常見振動圖形基本概念不同的振動狀態(tài)表示方式具有不同的特點，有些故障在某些圖形上反映不明顯，但在另外一些圖形上卻表現(xiàn)得比較突出。常用圖形有：波形圖、頻譜圖、瀑布圖、級聯(lián)圖、趨勢圖、軸心軌跡圖、軸中心位置圖、奈奎斯特圖等。振動波形振動信號的

5、時間歷程表示出來。測量到振動幅值、頻率、相位和波形變化。振動信號是否平穩(wěn)、有沒有毛刺、削波、調(diào)頻、調(diào)幅、波動、不穩(wěn)定等異?，F(xiàn)象。在頻譜圖表現(xiàn)的不是很明顯。摩擦故障時，很多毛刺或削波等，不平衡故障為標(biāo)準正弦波。幅值分析振動總值、（列度）的分析判斷與標(biāo)準允許值比較與歷史統(tǒng)計值比較與同類機組振動值比較振動值變化趨勢的分析判斷總量值的趨勢頻段值的趨勢振動頻譜通常情況振動信號包含很多簡諧振動成分，當(dāng)頻率成分較多時，從振動波形中很難直接看出波形中包含的頻率成分。作傅里葉變換求出頻率。頻譜圖將這些頻率成分和大小表示出來。不同振動故障所包含的振動頻率成分并不相同。不平衡故障主要為與轉(zhuǎn)速同頻的

6、工頻成分；油膜振蕩故障為與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有頻率相對應(yīng)的低頻成分等。與轉(zhuǎn)速相等頻率成分定義為基頻或工頻，如1x、2x、3x、1/2x。頻譜分析頻譜分析是機械故障診斷中使用得最廣泛的信號處理方法之一，大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機械一般都產(chǎn)生帶有周期的振動信號，并不是都只含有單一頻率成分的簡諧運動，而是包含有多種的頻率成分，這些頻率成分往往直接與機器中各零部件的機械物理特性聯(lián)系在一起。頻域分析的基礎(chǔ)是頻率分析方法，利用傅里葉變換，將復(fù)雜的信號分解為簡單信號的疊加。傅里葉變換：快速富里葉分析(FFT)原理頻譜分析示意0.5x1x2x3x4x5x升、降速波德圖以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，升降速過程中振幅和相位變化作為

7、縱坐標(biāo)得到的反映變速過程中振動變化情況的圖形。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振放大系數(shù)（A臨/A工=3~8）；轉(zhuǎn)子振型；系統(tǒng)的阻尼大小。由這些數(shù)據(jù)可以獲得有關(guān)轉(zhuǎn)子的平衡狀況和振動體剛度阻尼特性等動態(tài)參數(shù)。最大功能：判斷系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速，過臨界時振幅最大，相位變化最明顯（受系統(tǒng)阻尼影響），不同機組過臨界相位變化幅度不同。多次啟停過程中振動變化有沒有異常。正常情況下，升、降速過程振動基本吻合。動靜摩擦、轉(zhuǎn)子熱彎曲時，快速停機過臨界振動比開機要大。波特圖：轉(zhuǎn)速與振幅、相位之間的