设备状态监测基础知识培训讲解
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
II. 表面出现 <40微米凹坑 III. 表面出现明显的裂纹、擦伤、剥落
IV. 大范围裂纹、剥落、磨损
健
康 状
I. 10-20%
况 II. 5-10%
III. 1-5%
IV. <1%
Asset Health
Time 剩余寿命
Initial Damage
初始损伤
健 康 状 况
Shock Pulse Tech.
Time
• 轴承特征频率与类型、型号、尺寸、品牌相关
振动信号与轴承冲击信号
t 0.00001 0.00002 0.16
2
Resonance
0.015
0.02 0
2 0
0.6
0.025
0.03Baidu Nhomakorabea
0.035
0 .0 0 5
0 .0 1
Unbalance
Bearing 2
damage
xn
0 .0 1 5
2X 1X
3X
frequency
机械松动
velocity
5X
2X
1X
3X
4X
6X
0.5X
frequency
齿轮故障
正常齿轮 磨损齿轮
齿轮偏心 齿轮不对正
滑动轴承
滑动轴承或轴承座松动可能出现的频谱
滑动轴承——轴心轨迹
SENSOR
SHAFT
SENSOR
滚动轴承
I. 热处理层内部损伤，表面以下 0.1 0.125mm
Vibration Forces
IMPACTS / SHOCKS
Periodic / non-periodic transients
FRICTION
Periodic / non-periodic random noise
ACCELERATION
ACC
Total RMS-value of acceleration
.03
1 Step
ISO2372 (10Hz--1000Hz)
振动时域分析
~99%
Rotational
~1%
Impacts
~0.1%
Friction
时域分析的状态参数
Condition Parameters - Time Domain Calculations
状态参数 – 时域信号的统计
ROTATIONAL
冲击脉冲技术
Vibration Enveloping
振动包络分析
Vibration
振动分析
Asset Health
I. 10-20% II. 5-10%
Oil Analysis
油液分析
Temperature
温度测试
III. 1-5% IV. <1%
Time 剩余寿命
Total Failure
完全失效
• Gear damage
• Scraping parts
• Coupling damage
• Journal bearing
• Other shocks/ impacts
振动总量的评判标准 ISO 10816
3-1000 Hz
mm/s RMS
振动频域分析
对于现场设备的周期性振动 X(t)，不论其振 动波形有多复杂，都可以用傅立叶级数表示为许 多频率成谐波关系的简谐振动组成：
振动标准的选择
ISO 2372
VELO CITY IN / SEC RM S
Limit s
Class Class Class Class Class Class MM/SEC
RM S
I
II III IV V VI Limits
7.I
4.5
2.8
1.8
1.1
.71
.45
.28
.18
.11
.07
.05
频率范围 0---100Hz 10---1000Hz >1000Hz
适用情况 加工机床的振动，旋转轴摆动，轴振动等 旋转机械的振动 滚动轴承和齿轮的缺陷引起的振动
振动时域参数
ROTATION
Forced vibration
ACCELERATION
ACC 加速度
Total RMS-value of acceleration
VELOCITY
VEL 速度
Total RMS-value of velocity
冲击
Periodic / non-periodic transients
摩擦
Periodic / non-periodic random noise
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
峰值 翘度 歪度 因子
BPFO (Ball Pass Frequency Outer race)
Time
BPFI (Ball Pass Frequency Inner race)
1 Rev
Time
BS (Ball Spin frequency)
Time
FTF (Fundamental Train Frequency/ cage frequency)
从时域波形到频谱图
时域波形
不平衡 对中不良
正弦波
FFT = Fast Fourier Transfer
快速傅立叶变换
齿轮啮合不良
振动频谱
amplitude - frequency scale
转子不平衡
轴系不对中
正确对中 平行不对中 角度不对中 平行和角度不对中
vel
轴系不对中
time
设备可靠性服务与状态监测
可靠性工程师 2014.6
振动监测选点与路径
振动的方向选择
不同方向振动对应的主要根源
H – 不平衡、对中不良、轴承松动 V – 基础松动、轴承座松动、齿轮啮合不良 A – 轴对中不良、齿轮轴不对正、
皮带轮不对正、斜齿捏合不良、 泵/风机紊流
振动的参数选择
参数 位移 速度 加速度
0
0 .0 2
2
0
20
Unbalance
0 .0 2 5
0 .0 3
40
60
80
n
0 .0 3 5
100
0.4
Bearing damage
0.2
0
0
100
200
300
400
振动趋势分析的重要性
7
6
5 8H
4
8A
3
9V
2
1
0 2002.01.210702.01.210802.02.200702.03.210802.03.220802.042.00902.04.220602.05.220302.06.220802.07.200702.072.00902.07.210502.07.230002.08.210502.08.220202.08.25
VELOCITY
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
VEL
Total RMS-value of velocity
Crest factor
Kurtosis Skewness
Used to detect and monitor
• Unbalance • Misalignment • Looseness • Wear
IV. 大范围裂纹、剥落、磨损
健
康 状
I. 10-20%
况 II. 5-10%
III. 1-5%
IV. <1%
Asset Health
Time 剩余寿命
Initial Damage
初始损伤
健 康 状 况
Shock Pulse Tech.
Time
• 轴承特征频率与类型、型号、尺寸、品牌相关
振动信号与轴承冲击信号
t 0.00001 0.00002 0.16
2
Resonance
0.015
0.02 0
2 0
0.6
0.025
0.03Baidu Nhomakorabea
0.035
0 .0 0 5
0 .0 1
Unbalance
Bearing 2
damage
xn
0 .0 1 5
2X 1X
3X
frequency
机械松动
velocity
5X
2X
1X
3X
4X
6X
0.5X
frequency
齿轮故障
正常齿轮 磨损齿轮
齿轮偏心 齿轮不对正
滑动轴承
滑动轴承或轴承座松动可能出现的频谱
滑动轴承——轴心轨迹
SENSOR
SHAFT
SENSOR
滚动轴承
I. 热处理层内部损伤，表面以下 0.1 0.125mm
Vibration Forces
IMPACTS / SHOCKS
Periodic / non-periodic transients
FRICTION
Periodic / non-periodic random noise
ACCELERATION
ACC
Total RMS-value of acceleration
.03
1 Step
ISO2372 (10Hz--1000Hz)
振动时域分析
~99%
Rotational
~1%
Impacts
~0.1%
Friction
时域分析的状态参数
Condition Parameters - Time Domain Calculations
状态参数 – 时域信号的统计
ROTATIONAL
冲击脉冲技术
Vibration Enveloping
振动包络分析
Vibration
振动分析
Asset Health
I. 10-20% II. 5-10%
Oil Analysis
油液分析
Temperature
温度测试
III. 1-5% IV. <1%
Time 剩余寿命
Total Failure
完全失效
• Gear damage
• Scraping parts
• Coupling damage
• Journal bearing
• Other shocks/ impacts
振动总量的评判标准 ISO 10816
3-1000 Hz
mm/s RMS
振动频域分析
对于现场设备的周期性振动 X(t)，不论其振 动波形有多复杂，都可以用傅立叶级数表示为许 多频率成谐波关系的简谐振动组成：
振动标准的选择
ISO 2372
VELO CITY IN / SEC RM S
Limit s
Class Class Class Class Class Class MM/SEC
RM S
I
II III IV V VI Limits
7.I
4.5
2.8
1.8
1.1
.71
.45
.28
.18
.11
.07
.05
频率范围 0---100Hz 10---1000Hz >1000Hz
适用情况 加工机床的振动，旋转轴摆动，轴振动等 旋转机械的振动 滚动轴承和齿轮的缺陷引起的振动
振动时域参数
ROTATION
Forced vibration
ACCELERATION
ACC 加速度
Total RMS-value of acceleration
VELOCITY
VEL 速度
Total RMS-value of velocity
冲击
Periodic / non-periodic transients
摩擦
Periodic / non-periodic random noise
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
峰值 翘度 歪度 因子
BPFO (Ball Pass Frequency Outer race)
Time
BPFI (Ball Pass Frequency Inner race)
1 Rev
Time
BS (Ball Spin frequency)
Time
FTF (Fundamental Train Frequency/ cage frequency)
从时域波形到频谱图
时域波形
不平衡 对中不良
正弦波
FFT = Fast Fourier Transfer
快速傅立叶变换
齿轮啮合不良
振动频谱
amplitude - frequency scale
转子不平衡
轴系不对中
正确对中 平行不对中 角度不对中 平行和角度不对中
vel
轴系不对中
time
设备可靠性服务与状态监测
可靠性工程师 2014.6
振动监测选点与路径
振动的方向选择
不同方向振动对应的主要根源
H – 不平衡、对中不良、轴承松动 V – 基础松动、轴承座松动、齿轮啮合不良 A – 轴对中不良、齿轮轴不对正、
皮带轮不对正、斜齿捏合不良、 泵/风机紊流
振动的参数选择
参数 位移 速度 加速度
0
0 .0 2
2
0
20
Unbalance
0 .0 2 5
0 .0 3
40
60
80
n
0 .0 3 5
100
0.4
Bearing damage
0.2
0
0
100
200
300
400
振动趋势分析的重要性
7
6
5 8H
4
8A
3
9V
2
1
0 2002.01.210702.01.210802.02.200702.03.210802.03.220802.042.00902.04.220602.05.220302.06.220802.07.200702.072.00902.07.210502.07.230002.08.210502.08.220202.08.25
VELOCITY
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
VEL
Total RMS-value of velocity
Crest factor
Kurtosis Skewness
Used to detect and monitor
• Unbalance • Misalignment • Looseness • Wear