振动监测基本常识.ppt

振动监测基本常识 2 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 故障 设备由于某种原因 丧失了应有 规定的功能 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 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 3 1 2 故障诊断的手段与方法 机械设备故障的起因起因部位腐蚀轴承 液压系统 燃气轮机叶片 疲劳传动件 轴承 齿轮 曲轴过热轴承 火花塞过应力齿轮的齿 紧固螺栓卡死轴承 联轴节磨损传动件 离合器 轴承 齿轮污染性腐蚀螺旋桨 液压系统 轴承 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 4 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 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 拍节包络谱分析 轴承 齿轮 5 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 6 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措施 给出结论继续运行 还能运行多久 维修 检查 部位 7 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 8 2 2 单自由度振动问题及其基本概念 惯性力阻尼力弹性力干扰力 9 简谐振动及其基本特性 它的解为 为初相角 振幅 为角频率 固有频率 令 则 当初始条件 时 10 周期 峰值 峰 峰值 平均值 有效值 11 有阻尼的强迫振动及其特性 瞬态解 稳态解 其中有阻尼情况下的固有频率 由于阻尼的作用 与干扰力同频 其中 振幅与有关 当时 发生共振现象 放大系数 12 非简谐干扰情况下的振动 所以 示为 但是周期干扰力 它可以表 13 干扰力及其引起的振动波形 14 振动波形的相位问题 1 两个同相角简谐波形的合成 1X 2X 相位角差90 角的两个简谐波形的合成 1X 2X 15 振动波形的相位问题 2 两个同相或两个反向简谐波形的合成问题 两个波形的频率相同 同相位合成 反相位合成 16 2 3 振动的测量 常用的测量仪器频谱分析仪数据采集器磁带记录仪振动传感器示波器 测量单位及检测类型位移 Pk Pk 适合于低频范围速度 Rms Pk 适合于中频段加速度 Pk 适合于高频段 17 测量单位及检测类型 18 峰值能量 gSE SpikeEnergy 19 振动测试中常使用的传感器 振动传感器 接触式加速度测定型压电式应变式随动式速度测定型动电式 非接触型位移测定型电涡流式电容式电子光学式霍尔元件式 20 各种振动传感器 21 传感器结构及原理 结构与原理特性曲线标定及其标定系数 22 传感器的安装及其影响1 23 传感器的安装及其影响2 24 测绝对振动 测相对振动 振动的测试方式 25 测点位置的选取 三个方向设测点 给测点位置作记号设备表面的处理 尽量靠近轴承 26 三 振动信号的采集与处理 3 1 快速富里叶分析 FFT 原理 27 3 2 典型波形的频谱 简谐波形及其频谱 脉冲波形及其频谱 方波形及其频谱 简谐拍波及其频谱 28 3 3 滤波问题 29 3 4 FFT中的泄漏问题及其窗函数 时域波形的截取与复制 30 3 4 FFT中的泄漏问题及其窗函数 时域波形的复制误差 31 3 4 FFT中的泄漏问题及其窗函数 频域波形的泄漏问题 32 3 4 FFT中的泄漏问题及其窗函数 加窗处理 矩形窗汉宁窗海明窗凯莎窗三角窗 33 3 5 混叠问题及采样频率 减少混叠问题的方法 提高采样频率对时域波形进行滤波 34 3 6