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利用振动速度又如何快速识别部分振动故障?

日期:2019-11-03 21:52
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摘要: 振动是物体相对于平衡位置所作的的往复运动,作为运动必然存在速度关系。 振动速度反映了能量的大小,速度与频率成1次关系,是疲劳失效的直接指标,疲劳=位移×频率,速度=位移×频率,速度=疲劳。因为它同时包含幅值和频率两种信息,因此成为衡量设备状态的有效指标,并已形成有效的工业标准。 疲劳失效基本由频率10 Hz到2000 Hz之间的振动造成的。因此,当振动频率可能在这个区域时,应测量振动速度。在振动测量过程中,除特别注明外,振动速度的量值为有效值值,单位是[mm/s]。 下图的百米赛跑速度可以很好说明...

振动是物体相对于平衡位置所作的的往复运动,作为运动必然存在速度关系。

振动速度反映了能量的大小,速度与频率成1次关系,是疲劳失效的直接指标,疲劳=位移×频率,速度=位移×频率,速度=疲劳。因为它同时包含幅值和频率两种信息,因此成为衡量设备状态的有效指标,并已形成有效的工业标准。

疲劳失效基本由频率10 Hz到2000 Hz之间的振动造成的。因此,当振动频率可能在这个区域时,应测量振动速度。在振动测量过程中,除特别注明外,振动速度的量值为有效值值,单位是[mm/s]。

下图的百米赛跑速度可以很好说明速度与疲劳的关系,不同的的速度跑完100米,其疲劳程度是不同的。

振动速度常用量值为峰值和有效值,均方根值——表示能量,峰值——振动强度。峰值相同时,一般速度均方根值越高,故障越严重

下面看一下振动速度有效值作为***际标准的主要依据:

振动速度有效值,即振动烈度,是振动标准中的通用术语,是描述一台机器振动状态的特征量。周期振动的大小,不能只考虑峰值,而要考虑整个时间历程的影响,所以rms是有效选择。在***际及我***振动标准中,几乎都规定用振动速度的有效值来作为振动烈度的度量值。对一般的转动设备进行振动监测时,应测量振动速度的有效值,也只有振动烈度才有振动标准可以参照,评定机器运转状态的优劣才能有据可依。峰值或峰峰值只是某时刻***大值的读数,而有效值确实一段时间内的总振动能量。

在这个例子中,有两个频率成分,一个是速度峰值为25.4mm/s 的 1 倍频,另一个频率成分是速度峰值为 12.7mm/s的倍频。这两个频率成分复合产生了所示的合成波形。注意合成波形的速度峰值是25.4mm/s,与1倍频分量的幅值相等。通过比较发现,合成波形的 RMS 值,或者说是矩形里的阴影区域增 加12%。换句话说,如果采用峰值响应进行测量,由于频率成分的复合,可能出现合成波形的峰值小于振动主频的峰值,但是使用 RMS 测量,合成波形的幅值与频率成分的相对相位关系无关。

但需要说明的是:作为轴承冲击类故障,速度峰值远比有效值敏感。比如如滚道损伤产生的振动,当滚动体滚过损伤时,造成一个很小的能量,即振动,于是激发了一个尖脉冲,显然这是有效值不能有效检测的。

那么为什么有些设备还以振动位移作为标准呢,***先上面已经提及,振动速度作为疲劳指标是由一定频率范围的。通常情况振动频率10HZ以下测量位移,10—2000HZ测量速度,2000HZ以上测量加速度。

那么为什么很多3000转以上的大型设备又以振动位移作为衡量标准呢,比如火电机组的汽轮机,即参考振动速度又注重振动位移,这主要是根据设备特性决定的,汽轮机各部分的通流间隙决定着机组的效率,但轻微的动静摩擦会造成机组的剧烈振动,振动位移是什么,是距离,是间隙,它可以直观的告诉我们振动与间隙的关系。

我们可以认为,振动位移具体地反映了间隙的大小,振动速度反映了能量的大小,振动加速度反映了冲击力的大小。也可以认为,在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内,振动强度与速度成正比;在高频范围内振动强度与加速度成正比。

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