振动监测基本常识课件

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③ 非简谐干扰情况下的振 动
• f(t)F 0sint ，但 f (t ) 是 周 期 干 扰 力， 它 可 以 表
拍节 包 络 谱 分 析：轴 承、 齿 轮…
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② 振 动 分 析 的 过 程： 问 诊→ 监 测→ 诊 断→ 措 施
问 诊：了 解 设 备 背 景， 列 出 可 能 引 起 振 动 的 原 因 • 设 备 结 构 （ 传 动 链 参 数， 如 齿 轮 齿 数、 轴 承 型 号、 皮 带 轮 直 径 等）、设 备 的 动 态 特 性 等 信 息; • 设 备 运 行 工 况，过 程 参 数：温 度、压 力、转 速、 负 荷 • 设备维修档案
振动监测基本常识
一、设 备 故 障 诊 断 技 术 与 预 测 维 修
1.1、故障诊断与预测维修的概念
① 故 障： 设 备 由 于 某 种 原 因“ 丧 失 了 应 有、 规 定 的 功 能”
② 故 障 诊 断： 判 定、 分 析 设 备 故 障 的 过 程。 故 障 的 部 位： 指 导 维 修 引 起 故 障 的 原 因，判 断 故 障 周 期
a x A 0 2 s i n ( 0 t ) A 0 2 s i n ( 0 t )
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•
周期
T
1 f
1 f 22
k m
2f
• 峰 值 xmax A ， 峰- 峰 值 2xm ax2A
• 平 均 值
xAV
2

T
02Asin0tdt
起因
腐蚀 疲劳 过热 过应力 卡死 磨损 污染性腐蚀
部位
轴 承、 液 压 系 统、 燃 气 轮 机 叶 片、 传 动 件、 轴 承、 齿 轮、 曲 轴 轴 承、 火 花 塞 齿 轮 的 齿、 紧 固 螺 栓 轴 承、 联 轴 节 传 动 件、 离 合 器、 轴 承、 齿 轮 螺 旋 桨、 液 压 系 统、轴 承
措 施：给 出 结 论
• 继 续 运 行； 还 能 运 行 多 久? • 维 修、 检 查； 部 位?
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二、 振 动 分 析 基 础
2.1、 机 械 振 动 的 意义及其类型
稳态振动 周期振动 简谐振动 周期振动 非周期振动 衰减振动 准周期振动
随机振动 稳态振动 非稳态振动
• 有 效值
xrm s
1 TA2sin2 T0
0tdt A2
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② 有阻尼的强迫振动及其特性
• f(t)F 0sint ，c0
•
x 2px p2xF 0sint
m
x e p t A 0 s i n ( p d t 0 ) A s i n (t )
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② 振 动 分 析 的 过 程： 问 诊→ 监 测→ 诊 断→ 措 施
诊 断：引 起 振 动 的 原 因 和 部 位 • 振动波形识别 • 相关时差定位 • 频谱与倒谱分析 • 包络分析 • 频响特性与相干分析 • 瞬时频率变化与相位分析 • 模 糊、 灰 色 方 法 分 析 • 诊断的专家系统
③ 维 修 体 制： 事后维修 计划维修 预 测 维 修： 趋 势 分 析、 状 态 监 测 主 动 维 修： 消 除 隐 患。 如 用 动 平 衡 机 →不 平 衡；
对 中 仪→不 对 中；油 液 分 析 仪→ 油 液 污 染
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1.2、 故 障 诊 断 的 手 段 与 方 法
①机械设备故障的起因
监 测: 确 定 振 动 分 析 方 案
• 测 试 的 工 况（ 转 速、 负 荷）； 测 点 位 置； 测 试 参 数（ 振 动 位 移、 速 度、 加 速 度）； 绝 对 振 动、 相 对 振 动
• 测 试 振 动 的 方 向（H/V/A） • 数 据 类 型（ 幅 值、 频 谱、 波 形） • 信 号 检 测 类 型： 峰 值、 峰 峰 值、 有 效 值
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2.2、单 自 由 度 振 动 问 题 及 其 基 本 概 念
m x c x k x f ( t )
惯性力 阻尼 力 弹性力 干扰力
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① 简谐振动及其基本特性
• f (t) 0，c0
• x m k x0 xp2x0 它 的 解 为：
x c 1 s i n p t c 2 c o s p t A s i n ( p t )
②机械设备故障的前期表现 振动过大 局部温度升高 油液污染 不正常音响 过 程 参 数 变 化： 压 力、 应 力、 扭 矩、 电 参 数… 表 面 形 貌 改 变： 变 形、 裂 纹、 斑 点、 色 泽 变 化…
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③故障诊断的方法与技术
振 动 分 析： 振 动 的 程 度、 振 动 的 起 因 油液分析 红外测温 人 工 经 验 分 析 诊 断： 听、 看、 触 摸
1.3、 振 动 分 析 方 法 简 介
① 分析方法 幅 值 分 析：振 动 总 值（ 振 动 水 平、烈 度）、变 化
趋 势、机 械 动 态 特 性 频 谱 分 析：引 起 设 备 振 动 原 因 的 具 体 分 析 相 位 分 析：共 振（ 相 频 特 性）、 动 平 衡 分 析 波 形 分 析：振 动 总 值（ 峰 值、 峰 峰 值…）、 周 期、
为 初 相 角， A 振 幅， p 为 角 频 率（ 固 有 频 率）， 令
0 p
;
则： 0 p
k m
当 初 始 条 件：t 0 xA 时， x0 :
xA sin0t
v x A 0 c o s (0 t ) A 0 s i n (0 t 2 )
瞬态解
稳态解
其 中 有 阻 尼 情 况 下 的 固 有 频 率： pd p 12 p
• 由于阻尼的作用， xAsin(t) , 与干扰力同频，其中：
AF0
1
k (12)2(2p)2
2 tg 1 2
0
源自文库
放大系数
• 振 幅 A 与 有 关； 当 1 时， 发 生 共 振 现 象。