【正文】 強(qiáng) ? 具備方便接入 ERP、 EAM等系統(tǒng)的能力 采樣 點(diǎn)數(shù) 與頻率分辨率的關(guān)系 采樣點(diǎn)數(shù)的多少與要求多大的頻率分辨率有關(guān)。使用較多的有 51 102 204 4096等。這就常說的 200線、 400線、 800線等分辨率的意思。 采樣頻率 fs= fm= 400Hz=1024Hz。 為了取得比較高的頻率分辨率，在分析頻率一定的前提下，采樣點(diǎn)數(shù)和譜線數(shù)越高，頻率的分辨率就越高，這樣我們計(jì)算出來的理論轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速間的誤差越小。專家要求對(duì)具體對(duì)象特性非常熟悉，特別是對(duì)象影響其正常運(yùn)行的特性，更是要求掌握特別詳細(xì)，學(xué)者要求將諸多特性歸納為共性，最后形成一套理論體系。儀器 /系統(tǒng)只能提供在常規(guī)條件下無法獲取的設(shè)備信息，而不能提供完整的解決方案，雖然目前有輔助診斷系統(tǒng)，但當(dāng)前要達(dá)到實(shí)用程度還有一定差距，如果過分夸大或者依賴儀器的能力，而忽視人的主觀能動(dòng)性，是不正確的故障診斷思路 專家和學(xué)者的關(guān)系、作用 三、設(shè)備狀態(tài)檢測的實(shí)施 A： “ 定周期 ” B： “ 定人 ” C： “定部位” D： “定參數(shù) ” E： 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估 A： “ 定周期 ” 任何事物的變化過程都是由量變到質(zhì)變的 ，設(shè)備的狀態(tài)檢測，貴在堅(jiān)持，因此檢測 “ 周期 ” 必須保證。數(shù)據(jù)采集器應(yīng)該采用帶數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫管理功能，頻譜記錄分析軟件的儀器。我們做過這樣的實(shí)驗(yàn)，在加速度測量的時(shí)候，傳感器位置改變 5mm，其振動(dòng)能量會(huì)相差很大 C： “ 定部位 ” 現(xiàn)在做設(shè)備診斷工作的同志，往往認(rèn)為對(duì)一臺(tái)設(shè)備檢測部位越多越好，通過幾年工作的積累，我認(rèn)為在該工作剛剛起步階段，這個(gè)觀點(diǎn)是成立，但是當(dāng)數(shù)據(jù)積累到一定時(shí)候，我們就可以找出最能反應(yīng)該設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)與部位，從而合理的選擇檢測 “ 部位 ” ，能夠 “ 定部位 ” 。 D:定參數(shù) 參數(shù)設(shè)置原則上是應(yīng)保證機(jī)器振動(dòng)的所有特征頻率信號(hào)都能記錄下來 必須通過計(jì)算 ， 了解被測設(shè)備的特征頻率 ， 包括轉(zhuǎn)頻 、 倍 頻 ， 以及發(fā)生故障時(shí)的特征頻率 、 葉頻 、 齒輪嚙合頻率 、 滾動(dòng)軸承固有頻率等 。 例：有時(shí)一臺(tái)機(jī)器特征頻率在 1KHz以下低頻段 ， 但其滾動(dòng)軸承或齒輪的故障信號(hào)又在 1KHz的高頻段 。 一次設(shè)在 1KHz內(nèi) 。 E： 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估 —— 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估 ， 是設(shè)備故障診斷的基礎(chǔ) 。 在現(xiàn)階段 ， 我們應(yīng)該通過簡單的趨勢分析 、 瀑布圖等手段 ， 大力推進(jìn) 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估 基礎(chǔ)工作 。 趨勢分析是量的變化 ， 瀑布圖反應(yīng)的是譜圖結(jié)構(gòu)的變化 ， 如果我們?nèi)粘９ぷ髂軌驕?zhǔn)確掌握 ， 就能夠避免突發(fā)性事故 。 如何保證故障診斷準(zhǔn)確性 ? 長期現(xiàn)場診斷實(shí)踐表明，對(duì)機(jī)器設(shè)備實(shí)施振動(dòng)診斷，必須遵循正確的診斷程序，才能使診斷工作有條不紊地進(jìn)行，并取得良好的效果。 ? 診斷步驟 3個(gè)環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施、決策與驗(yàn)證。在調(diào)查前應(yīng)作出一張調(diào)查表，它由設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)子表、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)子表、設(shè)備狀況子表組成。 ? 一臺(tái)完整的設(shè)備一般由三大部分組成，即：原動(dòng)機(jī) (大多數(shù)采用電動(dòng)機(jī)，也有用內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)的，一般稱輔機(jī) )、工作機(jī) (也稱主機(jī) )和傳動(dòng)系統(tǒng)。這些零件包括：軸承型式、滾動(dòng)軸承型號(hào)、齒輪的齒數(shù)、葉輪的葉片數(shù)、帶輪直徑、聯(lián)軸器型式等。 ? ⑤ 載荷性質(zhì)：均載、變載還是沖擊負(fù)荷； ? ⑥ 工作介質(zhì)：有無塵埃、顆粒性雜質(zhì)或腐蝕性氣 (液 )體。 設(shè)備狀況子表包括以下內(nèi)容 ? ① 設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況，搞清楚是剛性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)。診斷方案正確與否，關(guān)系到能否獲得必要充分的診斷信息，必須慎重對(duì)待。診斷人員應(yīng)當(dāng)向用戶了解設(shè)備拆機(jī)檢修的詳細(xì)情況及處理后的效果，如果有條件的話，最好親臨現(xiàn)場察看，檢查診斷結(jié)論與實(shí)際情況是否符合 （ 6 ） 檢查驗(yàn)證 在設(shè)備故障診斷中 ， 應(yīng)用最多的技術(shù)是振動(dòng)分析方法 。 2. 在診斷技術(shù)上振動(dòng)監(jiān)測相對(duì)易于實(shí)現(xiàn) ， 且振動(dòng)信息量大 ， 檢測技術(shù)比較成熟 、 監(jiān)測手段比較多 ， 易于得到故障診斷結(jié)論 。為了說明振動(dòng)的特點(diǎn)，采用了多種描述方式。 描述振動(dòng)的規(guī)模。 頻率 f = ? /2? 為每秒鐘的振動(dòng)次數(shù)，單位為次 /秒 (Hz)。 ? 初相角 (Initial phase) 描述振動(dòng)在起始瞬間的狀態(tài)，記作 ?。其中時(shí)域描述 ， 可直觀地了解振動(dòng)隨時(shí)間的變化情況 ， 而軸心運(yùn)動(dòng)軌跡則反映轉(zhuǎn)軸在軸承中的橫向運(yùn)動(dòng)情況 ， 能粗略地估量振動(dòng)平穩(wěn)與否及對(duì)稱程度 。 xrms— 有效值 xp— 峰值 xav — 平均絕對(duì)值 — 平均值 無量綱時(shí)域參數(shù) ? 波形指標(biāo) (Shape factor) 波形與正弦波比較的偏移和歪斜。 ? 脈沖指標(biāo) (Crest factor) 波形高度的指標(biāo)。 ? 峭度指標(biāo) (Kurtosis) 波形的尖峭程度、有無沖擊。 峰峰值 xpp=2A ? 平均絕對(duì)值 xav= ? 有效值 xrms= ? 平均值 頻域描述： 將振動(dòng)幅值、相位、能量情況按頻率排列，有利于分析故障原因。位移峰 — 峰值主要用來考核設(shè)備間隙的安全性。加速度峰值則和沖擊相關(guān)聯(lián)。 瀑布圖： 將頻譜按采集時(shí)間的順序排列而成 ， 用以觀測開停車振動(dòng)成分的變化情況 。其作用和瀑布圖類似 ， 主要用以確認(rèn)共振頻率 。 ? 三維頻譜圖是 頻譜的集合 。 ? 本圖第三坐標(biāo)是轉(zhuǎn)速，機(jī)器升速過程中發(fā)生了油膜渦動(dòng)和油膜振蕩。這種瞬態(tài)的外在干擾可能是機(jī)械的（比如：傳感器遭到碰撞，或劇烈的振動(dòng)）、熱力的（傳感器被安放在一個(gè)很熱或者相對(duì)較熱的表面上）或者電子干擾。最典型的情況是存在高頻振動(dòng)源。如果噪音偏向于高頻端，那么很可能是流動(dòng)噪音以及氣穴所致。 高分辨率的測量或許可以分辨出振源是邊頻帶還是共振。邊頻帶將在一個(gè)主峰（例如 1X, 2X, 100/120 Hz等）的兩邊成對(duì)稱分布。 ? 最簡單的不平衡模型是將轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重心簡化到一個(gè)點(diǎn)。 ? 靜態(tài)不平衡將會(huì)在旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生一個(gè) 1X頻率的作用力，作用于兩個(gè)軸承上的作用力的方向總是相同。 轉(zhuǎn)子不平衡故障的診斷 ? 波形為簡諧波，少毛刺。 ? 1X頻率為主。 ? 振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。 透平 風(fēng)機(jī) TO TI 齒輪箱 1X頻率 (水平 ) 1X頻率 (水平 ) 1X頻率 (鉛垂 ) 1X頻率 (鉛垂 ) 軸向很小 軸向很小 偶不平衡 ? 特征：徑向 1X波峰（垂直或水平方向上） ? 如果機(jī)器出現(xiàn)不平衡我們將得到頻率等于旋轉(zhuǎn)速度的正弦時(shí)域波形，頻譜上在轉(zhuǎn)速頻率（ 1X）處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高峰。但當(dāng)旋轉(zhuǎn)體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，就會(huì)在它的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生離心作用力，并且它們的 相位相反 。 ? 我們能夠檢測到高幅 1X振動(dòng)是因?yàn)椴黄胶馐馆S發(fā)生彎曲，使得軸承座在軸向發(fā)生移動(dòng)。 不平衡：垂直安裝的機(jī)器 ? 特征：徑向 1X波峰（水平方向上） ? 當(dāng)在徑向（水平或切線方向）測量時(shí)，頻譜又將顯示出強(qiáng)一倍頻（ 1X）波峰。如果 1X處的振幅依然很高，那么故障就出在馬達(dá)上，否則故障就出在泵上面 現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù) 轉(zhuǎn)子不平衡及其產(chǎn)生的振動(dòng) ① . 轉(zhuǎn)子不平衡的概念 ? 不平衡 : 轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻 . 轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心與其旋轉(zhuǎn)中心 線不重合 → 出現(xiàn)偏心距 → 周期性離心力干擾 → 軸承動(dòng)載荷 → 機(jī)器振動(dòng) . ? 不平衡是損壞的起因 。 放 大 系 數(shù) A ? ? ?1?0 ? k m? 其中 : , F me? ? 2? e86 ③ . 臨界轉(zhuǎn)速問題 ? 當(dāng) ，即 時(shí) , 振動(dòng)幅值 (動(dòng)撓度 )最大 , 此轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。 工程上以此為界限 : ? 工作轉(zhuǎn)速 的轉(zhuǎn)子稱為 撓性轉(zhuǎn)子 。 如果只有不平衡 ， 1X 幅值大于等于通頻幅值的 80％ ， 且按轉(zhuǎn)速平方增大 。 ? 同一設(shè)備的兩個(gè)軸承處相位接近 。 典型的頻譜 相位關(guān)系 徑向 3 不 平 衡 類 型 與 其 故 障 特 征 A 力 不 平 衡 典型的頻譜 相位關(guān)系 ? 同頻占主導(dǎo) ， 相位穩(wěn)定 。 需進(jìn)行雙平面動(dòng)平衡 。 ? 兩支承徑向同方向振動(dòng)相位相差 180。 ~180176。 ? 仍是同頻占主導(dǎo) ， 相位穩(wěn)定 。 ? 軸向相位穩(wěn)定 ， 而徑向相位會(huì)有變化 。 ? 兩支承處軸向振動(dòng)相位接近 。 典型的頻譜 相位關(guān)系 軸向和徑向 3 不 平 衡 類 型 與 其 故 障 特 征 C 懸臂轉(zhuǎn)子 不 平 衡 95 4 轉(zhuǎn)子不平衡量的評(píng)定方法 ① . 不平衡的表示方法 ? 不平衡力 : ? 重徑積 (不平衡量 ): ? 不平衡度 : ② . 平衡精度的衡量 ? 對(duì)殘余不平衡量是怎樣要求的呢 ? ? 大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明 , 對(duì)于同類型轉(zhuǎn)子 , 允許的殘余不平衡量 : 常 數(shù) , ? 對(duì)于 G 從物理概念上理解 , 它是轉(zhuǎn)子重心的線速度 . 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所定的 “ 剛性轉(zhuǎn)子平衡精度 ” 標(biāo)準(zhǔn) ， 就是以 G 值劃分精度等級(jí)的 ， G 值從 ~4000 mm/s, 共分 11 級(jí) F Me? ? 2U Me?e U M?e G? 1000 ?e??96 5 轉(zhuǎn)子的平衡技術(shù)及方法 ① . 轉(zhuǎn)子平衡方法 ? 平衡機(jī)法 : 使轉(zhuǎn)子本身整體達(dá)到平衡的方法 ? 現(xiàn)場平衡法 : 轉(zhuǎn)子裝配好以后 , 在實(shí)際運(yùn)行狀況條件下使振動(dòng)降低的方法 ? 靜平衡法 : 滾動(dòng)平衡法、天平試驗(yàn)法 . ? 動(dòng)平衡法 : ? 平衡機(jī)法、現(xiàn)場平衡法 ? 剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡、柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡 ? 單平面動(dòng)平衡、雙平面動(dòng)平衡、多平面動(dòng)平衡 ? 影響系數(shù)法、振型平衡法 ? 矢量作圖、三點(diǎn)平衡法 . 97 . 影響系數(shù)平衡方法介紹 ? 動(dòng)平衡步驟 ? 單平面 (測量振動(dòng) → 停機(jī) , 加試重 → 測量振動(dòng) → 停機(jī) ,加配重 ) ? 雙平面 (測量振動(dòng) → 停機(jī) , 平面 1加試重 → 測量振動(dòng) → 停機(jī) , 平面 2加試重 → 測量振動(dòng) → 停機(jī) ,加配重 ) ? 平衡試重的估算 其中 : m 試重 , g。 n 機(jī)器平衡轉(zhuǎn)速 , rpm。 r 試重安裝半徑 , mm m MX r nt ? 0 210 153000( ~ ) ( )影響系數(shù)法 ? 現(xiàn)代動(dòng)平衡儀普遍采用影響系數(shù)法，又叫測相平衡法，其步驟為（以單面平衡為例）： 1) 首先測轉(zhuǎn)頻的振幅和相位； 2) 加試重 。 a b a b ? 雙面動(dòng)平衡時(shí)，需選兩個(gè)加重平面及兩個(gè)測振點(diǎn)。其步驟大致如下： 測點(diǎn) 4 測點(diǎn) 3 校正平面 相位測量 a、 測量兩個(gè)測點(diǎn)的初始振動(dòng) b、第 1面加試重，測量兩個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng) c、第 2面加試重，測量兩個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng) d、儀器自動(dòng)計(jì)算出影響系數(shù)、兩個(gè)面上的應(yīng)加重量和位置 動(dòng)平衡操作過程中的注意事項(xiàng) ? 確認(rèn)是否動(dòng)平衡問題： 看頻譜和相位 ? 相位的計(jì)量方向： 迎著 旋轉(zhuǎn)方向看 反光片 相位角 偏心轉(zhuǎn)子或齒輪 ? 特征：徑向 1X波峰（水平和垂直方向上） ? 偏心發(fā)生在旋轉(zhuǎn)體（齒輪、軸承、轉(zhuǎn)子等）旋轉(zhuǎn)中心和幾何中心線相分離的情況下。這種現(xiàn)象非常常見，類似于不平衡的情況。 ? 偏心槽輪將在徑向上產(chǎn)生高強(qiáng)度的 1X分量，特別是在平行于皮帶的方向上。 ? 在皮帶傳動(dòng)的機(jī)器上，在兩個(gè)組件（如馬達(dá)和風(fēng)扇）上會(huì)有高強(qiáng)度的 1X振動(dòng)，但是由于轉(zhuǎn)速的變化，兩個(gè)振動(dòng)會(huì)在不同的頻率處。 轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的診斷 ? 出現(xiàn) 2X頻率成分。 ? 振動(dòng)有方向性。 ? 本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率。 ? 如果兩條中心線相交于一點(diǎn)，就叫做軸線角度不對(duì)中。在一般情況下，其診斷方法是：頻譜上顯示二倍轉(zhuǎn)速頻率（ 2X）處的振動(dòng)為主導(dǎo)，并且 1X處的振動(dòng)水平在軸向以及垂直或水平方向上增大 軸線角度不對(duì)中 ? 特征：軸向 1X波峰，軸向 2X低幅波峰，徑向 1X低幅波峰 ? 如果不對(duì)