《振动监测与诊断》PPT课件

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1、常英杰北京普迪美科技有限公司l机械振动基础知识l振动数据采集l振动诊断l引言l振动基础l振动测量单位l振动传感器l振动信号调整l数字信号处理l什么是振动？l为什么测量振动？l振动－系统对激励的响应l系统－机器FV结构管道SYSTEM流体，气体以上的结合l激励－引起系统运动的力作用或扰动l响应－所有力作用于系统上产生的运动l有的振动是有用的l任何机器都产生振动l机器可靠性定期监测，识别和解决问题，避免机器损坏和非计划停机l机器和基础寿命l人员的健康和安全l费用非计划停机和损坏，过剩维修，能源不仅知道有振动问题，还要分析问题的根源，帮助解决l简谐振动l周期和频率l

2、幅置l相位l力和响应l机械阻尼l共振三要素PEAKACCEL幅值PHASE频率PEAKVEL相位TIMEPERIODP－PDISP幅值－振动大小，频率－振动源部件，相位－故障位置l频率＝1/周期lCPM，Hz(CPS)lRPMlω＝2πfl位移（D），速度（V），加速度（A）lV＝D×(2πf)lA＝D×(2πf)２l相位参考l振动相位关系l振动合成l用于动平衡l周期性力，例如：不平衡，不对中，转子弯曲，齿轮偏心当转速和负荷稳定时，这些力导致稳态或稳定幅值振动l瞬态或冲击燃烧，滚动轴承缺陷，齿轮冲击，液压锤，机械松动气蚀，电机启动力消失后振动衰减，频率丰富易引

3、起共振，周期性l随机振动管道扰动，例ID风机的大尘埃宽频带，易激起共振，稳态和非稳态所有机器的振动表现为稳态随机振动l力×阻尼＝响应l影响测量方法和振动标准l时域和频域l幅值测量参数和方式–位移ummil峰峰值–速度mm/sips峰值–加速度gg峰值，有效值–gSEgSEgSEl传感器l位移传感器l速度传感器l加速度传感器l推荐的传感器l相位传感器l传感器的安装l信号调整l信号滤波l工程单位的标定l传感器的标定l什么是数字信号l模拟数字转换lFFT－时域至频域lFFT的误差l平均l泄漏和加窗窗类型幅值精度频率精度谱线系数RECTPoorGood1.0FlatT

4、opGoodPoor3.2-3.8HanningFairFair1.5HammingFairFair1.36l混淆和抗混淆滤波Fs=2.56*Fmax400HzFmax,1024Point/s,FFT512Lineto400Line.l背景噪声l谱平均l时间平均，同步触发信号l一般平均次数4－8次l重叠处理l峰值保持平均扫频试验识别共振等，记录开停机l有效振动数据l数据采集l频率范围lADC的输入范围l总振值测量方法–硬件滤波测量，频谱计算l积分和微分–时域转换，频域转换l对数，线性和dB幅值l应当测量什么参数？–总振值，不同频率范围，不同单位–Baselin

5、e多，Monitoring少l测量位置–H，V，Al振动标准和建立总振值报警限l总振值和频率趋势l窄带频谱报警l诊断l机器的常见故障和关键部件l系统地测量机器故障l频率范围的考虑l测量参数的类型：A，V，Dl产生宽频带振动的机器可有多个设置参数l机器上的测点数Baseline点数，监测点数l过程参数－机器运行的变化lISO振动烈度标准基础环境因素产品质量的要求水平与垂直结构刚度l初始振动值Baseline，50%报警，100%危险，然后根据历史数据和经验建立报警值l振动增加50％一般有问题l振动数据形式l不平衡振动l不对中振动特征l机械松动l滚动轴承故障l总振

6、值l频谱l时域波形l相位分析lgSE，gSE频谱l三维谱，波德图，乃奎斯特图l轴心轨迹l模态分析l频谱：识别85％的旋转机械问题l三轴向振动测量之必要性–轴向与径向：识别不对中、轴弯曲l轴向大于50％的径向–水平与垂直：识别共振、基础问题l正常：2:1,3:1,4:1,5:1l典型频谱（H，V，A）–A方向小，可排除不对中、轴弯曲–较小的2、3、4倍频存在，不足说明有松动l悬臂转子–A方向与径向同样大或更大–相位分析：区别不平衡与不对中l力偶不平衡–A方向振动大，平衡后H、V、A方向振动都降低–相位分析：区别不对中l频谱与不平衡类似的问题–偏心：l不能用动平衡

7、解决–H方向平衡，V方向振动升高–V方向平衡，H方向振动升高l做平衡时区分–同时测H、V两方向，计算平衡结果•相同，为不平衡；若不相同，为偏心–齿轮的一个齿损坏l波形分析，相位分析–共振：H:V=>8:1–松动：2X=>1X50%l不对中与轴弯曲频谱特征相同–轴向振动大于径向50％l角不对中和平行不对中–1X，2Xl导致滚动轴承高频振动，齿轮啮合振动升高l接手锁死–弹性接手锁死导致不对中振动非常大–识别：测A方向振幅和相位，停机启动再测量l若有明显变化，应检查接手l轴承不对中l“V”皮带不对中l频谱特征：2X，可能3X，4X，5X，6Xl松动种类：–基础松动，

8、地脚螺栓–结构或轴承座松动–轴承间隙–