機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)之振動(dòng)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)
振動(dòng)檢測(cè)是狀態(tài)檢測(cè)的手段之一振動(dòng)的強(qiáng)弱與變化和故障有關(guān)非正常的震動(dòng)感增強(qiáng)表明故障趨于嚴(yán)重；不同的故障引起的振動(dòng)特征各異相同的振動(dòng)可能是不同的故障；振動(dòng)信號(hào)是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的就可以在不用停機(jī)的情況下檢測(cè)和分析故障；因此識(shí)別和確定故障的內(nèi)在原因需要專門的一起設(shè)備和專門的技術(shù)人才。
1.機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)
機(jī)械運(yùn)動(dòng)消耗的能量除了做有用功外其他的能量消耗在機(jī)械傳動(dòng)的各種摩擦損耗之中并產(chǎn)生正常振動(dòng)其他的能量消耗在機(jī)械傳動(dòng)的各種摩擦損耗之中并產(chǎn)生正常振動(dòng)如果出現(xiàn)非正常的振動(dòng)，KANE汽車尾氣分析儀說明機(jī)械發(fā)生故障。這些振動(dòng)信號(hào)包含了機(jī)械內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件各種變化信息。分辨正常振動(dòng)和非正常振動(dòng)采集振動(dòng)參數(shù)運(yùn)用信號(hào)處理技術(shù)提取特征信息判斷機(jī)械運(yùn)行的技術(shù)狀態(tài)這就是振動(dòng)檢測(cè)。
所以由此看來任何機(jī)械在輸入能量轉(zhuǎn)化為有用功的過程中均會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)；振動(dòng)的強(qiáng)弱與變化和故障有關(guān)非正常的震動(dòng)感增強(qiáng)表明故障趨于嚴(yán)重；不同的故障引起的振動(dòng)特征各異相同的振動(dòng)可能是不同的故障；振動(dòng)信號(hào)是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的就可以在不用停機(jī)的情況下檢測(cè)和分析故障；因此識(shí)別和確定故障的內(nèi)在原因需要專門的一起設(shè)備和專門的技術(shù)人才。
2.振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)測(cè)量的方位選擇
a.測(cè)量位置（測(cè)點(diǎn)）
測(cè)量的位置選擇在振動(dòng)的敏感點(diǎn)傳感器安裝方便，對(duì)振動(dòng)信號(hào)干擾小的位置如軸承的附近部位。
b.測(cè)量方向
由于不同的故障引起的振動(dòng)方向不同一般測(cè)量互相垂直的三個(gè)方向的振動(dòng)即軸向（A向）、徑向（H向、水平方向）和垂直方向（v向）。例如對(duì)中不良引起軸向振動(dòng)；轉(zhuǎn)子不平衡引起徑向振動(dòng) ；機(jī)座松動(dòng)引起垂直方向振動(dòng)。高頻或隨機(jī)振動(dòng)測(cè)量徑向而低頻振動(dòng)要測(cè)量三個(gè)方向。總之測(cè)量方向和數(shù)量應(yīng)全面描述設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)。
測(cè)量參數(shù)的選擇
測(cè)量振動(dòng)可用位移、速度和加速度三個(gè)參數(shù)表述。這三個(gè)參量代表了不同類型振動(dòng)的特點(diǎn)對(duì)不同類型振動(dòng)的敏感性也不同。
a.振動(dòng)位移
選擇使用在低頻段的振動(dòng)測(cè)量（<10HZ）振動(dòng)位移傳感器對(duì)低頻段的振動(dòng)靈敏。在低頻段的振動(dòng)振動(dòng)速度較小可能振動(dòng)位移很大如果振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力就可能發(fā)生破壞性的故障。
b.振動(dòng)速度
選擇使用在中頻段的振動(dòng)測(cè)量（10~1000hz）。在大多數(shù)情況下轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械零件所承受的附加載荷是循環(huán)載荷零件的主要失效形式是疲勞破壞疲勞強(qiáng)度的壽命取決于受力變形和循環(huán)速度既和振動(dòng)位移與頻率有關(guān)振動(dòng)速度又是這兩個(gè)參數(shù)的函數(shù)振動(dòng)能量與振動(dòng)速度的平方成正比。所以將振動(dòng)速度作為衡量振動(dòng)嚴(yán)重程度的主要指標(biāo)。
c.振動(dòng)加速度
選擇使用在高頻段的振動(dòng)測(cè)量（>1000hz）。當(dāng)振動(dòng)頻率大于1000hz時(shí)動(dòng)載荷表現(xiàn)為沖擊載荷，沖擊動(dòng)能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能使材料發(fā)生脆性破壞。多用于滾動(dòng)軸承的檢測(cè)。
以上這三個(gè)參量可以互為輔助性的補(bǔ)充和參考。
振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)
a.絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)。此類標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)某機(jī)器長(zhǎng)期使用、維修、測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)由行業(yè)協(xié)會(huì)或國家制訂圖表形式的標(biāo)準(zhǔn)。使用時(shí)測(cè)出的振動(dòng)值與相同部位的判斷標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值相比較來做出判斷。一般這類標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)某些類型重要回轉(zhuǎn)機(jī)械而制訂的。
b.相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于同一設(shè)備的同一部位定期進(jìn)行檢測(cè)按時(shí)間先后作出比較以初始的正常值為標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)測(cè)振動(dòng)值超過正常值的多少來判斷。
c.類比判斷標(biāo)準(zhǔn)。在相同工作條件下多臺(tái)相同規(guī)格的運(yùn)行設(shè)備對(duì)各臺(tái)設(shè)備的同一部位進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量根據(jù)結(jié)果判斷如果某臺(tái)設(shè)備的振動(dòng)值超過其余設(shè)備的振動(dòng)值一倍以上視為異常。此方法是在無標(biāo)準(zhǔn)可參考的情況下采用。
d、振動(dòng)判斷的顯示。一般采用統(tǒng)一的顏色來表示設(shè)備的運(yùn)行振動(dòng)狀態(tài)：
深綠色：良好
淺綠色：合格
淺紅色：容許值
深紅色：劣化狀態(tài)。
3.振動(dòng)的測(cè)定和分析技術(shù)。
振動(dòng)的測(cè)量可以使用便攜式狀態(tài)檢測(cè)儀對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)測(cè)量還可通過其他儀器進(jìn)行精密監(jiān)測(cè)。
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