振动监测技术讲座PPT课件

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• 振动监测周期确定原则是应能及时反映设备状态变化为前提,根据设备的不同种类及其所处工况确定。 • 振动监测周期一般有定期巡检、随机点检、长期连续监测三种。
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振动监测仪器
• 百分表:最原始的振动测量仪器,可用于测量振动幅度, 特点是直观、成本低,但安装麻烦,精度低。
• 测振仪:可将机械的振动信号转换为电信号,通过电路放 大处理,以数值形式显示实际振动值,这种仪器一般比较 轻便小巧,主要用于机械设备的振动位移、速度(烈度) 和加速度三种参数的测量。测振仪通过把所测数据与国际、 国家或企业、机器的振动标准相对照,即可据此判断设备 的运行状态。
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振动诊断标准
• 为了判定设备是否正常,要以所测定的振动值为依据,而 为了作出正确判断,又必须有标准加以对照。
• 在振动诊断过程中,通常使用的标准有三类
1.绝对标准:包括国际标准、国家标准、部颁标准、行业 标准、企业标准等,规定必须用同类仪器、在同一部位、 相同条件进行检测。
2.相对标准:在同一部位、相同仪器、相同条件,以测到 的数值与正常值(或初始值)对比的倍数进行比较作为判 定依据。
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振动故障简易判断
• 正常情况下,第一、二、三类设备的水平、垂直、轴向振 动均应小于1.8mm/s。超过这一指标即表明设备存在缺 陷。
• 水平方向振动速度、位移大,通常是动平衡不良引起的, 如果振动速度超标,但位移不超标,通常是轴承缺陷造成, 应补充测量振动加速度值。
• 垂直方向振动大,通常是松动或支撑刚度不足造成的。 • 轴向振动大,一般是存在轴向力或安装时轴承座不水平或
• 引起机械振动的原因很多,常见的原因有:动平衡不良、对中不良、松动、摩擦、喘振、共振等
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振动诊断
• 对正在运行的机械设备进行振动测量,对得到的各种数据进行分析处理,然后与事先制定的标准进行比较, 然后判断出影响机械运行的故障,找出问题的根本所在并进行消除
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振动监测的周期
后把传感器从被测物体上拿开,并读取记录测量值。 • 再按“测量”键,可退出保持状态,重新测量。 • 松开“测量”键大约一分钟后,电源自动关闭。
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振动参数的选定
• LC2200系列袖珍式测振仪主要应用于一般情况下的机械 振动测量,尤其适用于设备状态监测方面。
• 各种机械振动的振源主要来自于结构设计、制造、安装、 调试和环境本身。振动坏等故障。
• 第五类:安装在测振方向相对较硬的基础上具有不平衡惯性力的 往复式机器和机械驱动系统(如往复式压缩机、发动机等)。
• 第六类:安装在测振方向相对较软的基础上具有不平衡惯性力的 往复机器和机械驱动系统等(通常指安装在作业平台上带减振装
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经验参考
• 实践表明:比较可靠准确的办法是用振动烈度的相对变化来表示机器的运行质量。 可以考虑以机器“良好”运行状态的量级为参考值,在此基础上若增大2.5倍, 表明机器的运行状态已有重大变化,此时机器虽尚能进行工作,实际上已处于不 正常状态;若从参考状态的基础上增大10倍,就说明该机器已需进行修理;再 继续增大,机器就将处于不允许状态。
81-85
0.18-0.28 0.28-0.45 0.45-0.71
85-89 89-93 93-97
良好
良好
良好
良好
0.71-1.12 1.12-1.8 1.8-2.8 2.8-4.5 4.5-7.1 7.1-11.2 11.2-18
18-28 28-45 45-71
97-101 101-105 105-109 109-113 113-117 117-121 121-125 125-129 129-133 133-137
旋转机械设备概念
• 由电动机、汽轮机、柴油机等旋转机械驱动的机器统称为旋转机械设备。
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设备诊断技术的发展历程
• 设备诊断技术是在设备管理和维修的基础上发展起来的。其首先出现在欧洲, 主要是以英国倡导的设备综合诊断学为指导,在60~70年代,英国机械保健和 状态监测协会最先开始故障诊断技术,他们在摩擦磨损、汽车和发电机监测方 面处于领先地位。
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振动基本概念
• 物体在平衡位置附近作快速的往复运动称为振动。 • 振动时偏离振动中心的最大距离,称为振动的振幅,单位为毫
米或微米。它反映振动的范围和强弱。 • 振动过程中每隔一定时间运动就重复一次,我们把运动每重复
一次所需的时间T称为振动的周期,单位是s(秒)。 • 单位时间内振动位移量变化称为振动速度,用mm/s表示。 • 单位时间内振动速度变化称为振动加速度,用m/s2表示。
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LC2200系列测振仪型号说明
• LC2200 X X X
拓展功能:C-测温功能、E-听诊功能 频带下限:N(通用型)-10Hz(>600r/min) L(低频型)-5Hz (>300r/min) 传感器连接形式:A为一体式 B为分体式
例如:LC2200ANE 表示一体式,频带下限10Hz,带听诊器功能测振仪
• 对于5Hz以下的低频振动,经常会出现疲劳破坏,故障时 振动幅度大,所以检测时一般以振动位移作为检测判定依 据。
• 对于中频振动(工作转速500~10000r/min),主要应 考虑疲劳强度破坏性质的破坏;理论证明,振动部件的疲 劳与振动速度成正比,振动所产生的能量与振动速度的平 方成正比,能量传递的结果造成磨损和其它缺陷。因此, 在振动判定标准中,无论从疲劳损伤还是磨损等缺陷来说, 以速度标准最为适宜。
较好 允许
较好 允许
不允许
不允许
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较好 允许 不允许
较好 允许 不允许
振动等级划分
• 在国际标准ISO2372中规定了转速为600~12000r/min的机器 在10~1000Hz的频率范围内机械振动强烈度的范围,它将振动 速度有效值从0.07mm/s(人体刚有振动的感觉)到71mm/s的 范围内分为15个量级,有了振动烈度量级的划分就可以用它表示 机器的运行质量。为了便于实用,将机器运行质量分成四个等级:
• 对于1kHz以上的高频振动(例如轴承),主要应考虑冲 击力和共振破坏。此时应以振动加速度作为检测判定依据。
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常用机械设备的ISO2372振动标准
振动烈度的分级范围
机械设备的类别
振动速度的有效值
(mm/s)
分贝 (dB)
第一类
第二类
第三类
第四类
0.071-0.112
71-81
0.112-0.18
地脚不平造成的。 • 地脚部位振动大,说明基础处理不当,设备与基础结合情
况不良。 • 轴承座上、下部振动偏差大,说明轴承盖存在松动现象。 • 设备上、下部振动偏差大,说明设备稳定性不好,需检查
地脚。 • 设备振动值波动则是部件或基础松动造成的。
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振动加速度检测
• LC2200系列袖珍式测振仪的加速度档具有高低 频分档功能,使判断滚动轴承和齿轮箱故障成为 可能。
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振动位移、速度、加速度
• 物体运动
距离:S 平均速度:V=S/t 加速度:a=Δv/Δt
• 物体振动
振动位移:x 振动速度:v=dx/dt 振动加速度:a=dv/dt
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振动值--时域指标
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1. 周期T:完成一次振动循环所需的时间。单位秒(s)
2. 频率f:单位时间振动循环的次数 f =1/T。单位:赫兹(Hz)
高而加速度幅值也很大的
DM
A
1
2f
2
AM
振动。
• 振动监测时振动的加速度、
速度、位移之间存在幅度
之间的简单运算关系仅在
单一频率下成立。
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机械振动
• 各种机器设备是由许多零部件和各种各样的安装基础所组成,这些都可认为是一个弹性系统。某些条件或 因素可能引起这些物体在其平衡位置附近做微小的往复运动,这种每隔一定时间的往复性机械运动,称为 机械振动。
• 振动分析仪:将振动传感器采集的振动信号经电路处理后 再经高级运算,根据分析需要在仪器上显示出来,它能实 时监测振动波形和振动数据,可对振动数据进行频谱分析。
• 振动在线检测系统:许多台振动分析仪连续工作,可实时 连续检测设备振动情况,并能进行历史记录查询;能够准 确判断故障类型、故障程度,精确定位故障部件。
• 我国自1979年才初步接触开发诊断技术,已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、 航天、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程、飞机、汽车、 冶金、矿山设备等领域。
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机械设备故障
• 机械故障征兆 1.性能变化:工艺参数达不到额定出力 2.振动异常:超过规定的上限或现场有震感 3.声音异常:出现杂音或噪声超标 4.过热:温度突然上升或超过许可的温度 5.变形:出现几何变形、严重磨损或裂纹等
202121常用机械设备的iso2372振动标准振动烈度的分级范围机械设备的类别振动速度的有效值分贝第一类第二类第三类第四类mmsdb007101127181良好良好良好良好0112018818501802885890280458993045071939707111297101较好11218101105较好1828105109允许较好2845109113允许较好4571113117允许71112117121不允许允许11218121125不允许1828125129不允许2845129133不允许4571133137202122振动等级划分在国际标准iso2372中规定了转速为60012000rmin的机器在101000hz的频率范围内机械振动强烈度的范围它将振动速度有效值从007mms人体刚有振动的感觉到71mms的范围内分为15个量级有了振动烈度量级的划分就可以用它表示机器的运行质量
3. 峰值:振动偏离零位的最大幅度。
4. 峰峰值:振动在正负两个方向上的最大振幅
5. 有效值: X rms
1 T
0T
x2 (t )dt
6. 简谐振动: x Asin( t )
----初相角
----角频率 2f
A ----振幅
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振动参量及其表征参数的选取
参量: 加速度
速度
• 美国的发展则是以后勤学为指导的设备服务维修,美国在1961年开始执行阿波 罗计划后,出现了一系列因故障造成的事故。1967年在美国航天局的倡导下, 由美国海军研究室主持成立了美国机械故障预防小组,积极从事技术诊断的开 发,他们在航空航天、军事及核能等尖端领域处于领先地位。
• 日本则吸收了英美两国的优点,提出了全员维修(TPM)的观点。日本的新日铁自 1971年开始开发诊断技术,1976年达到实用化。日本的钢铁、化工、电力等行 业处于世界领先。
• A级——机械设备正常运转时的振级,这时称机器的运行状态 “良好”。
• B级——已超过正常运转时的振级,但对机器的工作量尚无显著 的影响,称为“较好”,这种运行状态是“容许”的。
• C级——机器的振动已经到了相当剧烈的强度,导致机器只能勉 强维持工作,这时机器的运行状态称为“可容许”的,允许短时 间运行。
• 第二类:设有专用基础的中等尺寸的机器(如15~75kw的发电机) 及刚性固定在专用基础上的电机、发动机和机器(300kw以下)。
• 第三类:安装在测振方向上相对较硬的、刚性的和重的基础上的 具有旋转质量的大型原动机和其它大型机器(大于300Kw),例 如电动机和风机。
• 第四类:安装在测振方向上相对较软的基础上具有旋转质量的大 型原动机和其它大型机器(如透平发电机、带减振装置的各类破 碎机)。
• D级——机器的振动能已达到使机器不能运转工作,随时可能发
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机器设备的分类
• 为了便于实用,ISO2372将常用的机械设备分为六大类,使每一 类的机械设备用同一标准来衡量其运行质量。机械设备分类情况 如下:
• 第一类:在其正常工作条件下与整机连接成整体的发动机和机器 的零件(如15kw以下的电动机、发动机)。
位移
参数:(单)峰值
有效值 峰峰值
代号:
A
V
D
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振动加速度、速度、位移之间的转换
AM 2 A 2f 2 A
• 对于单一频率的振动,当 振动的加速度幅值一定时, 振动的频率越高,则振动 速度和位移将越小。
VM
A 1 2f
AM
• 设备的振动位移测量值小, 并不代表设备的振动加速 度小,很可能存在频率很
• 分别测量振动加速度高频值(HI,>1KHz)和 低频值(LO ,<1KHz )并进行比较:当高频 值小于低频值时,说明振动主要由低频引起的, 应按速度标准判定,可以考虑轴系类故障,如转 子不平衡、轴弯曲、轴不对中、基础松动等;
• 当高频值大于低频值5倍以上时,说明振动主要 由高频引起的,可考虑轴承、齿轮类故障,如滚
LC2200BLC 表示分体式,频带下限5Hz,带测温功能测振仪
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测振仪外形图
LC-2200AN
LC-2200BN
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振动测点位置的确定
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振动值的测量 • 将测振仪的探头顶住被测体,方向与被测方向(水平、垂直或轴向)保
持平行,不能歪斜。 • 按住“测量”键(电源上电)不动,这时显示屏显示振动测量值。 • 待显示测量值稳定后,松开“测量”键,测量值将保持在显示器上,然
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