機(jī)械振動(dòng)測量-在線瀏覽
2025-03-20 08:52本頁面
【正文】 為了保證大型機(jī)電設(shè)備正常、有效的運(yùn)行，必須對(duì)其振動(dòng)信息進(jìn)行監(jiān)測、故障診斷。 1 概述 一、振動(dòng)的類型 按振動(dòng)的規(guī)律分類 （ 1）穩(wěn)態(tài)振動(dòng)（確定性振動(dòng)） 一般分為以下幾種： 6 ? ???? ???隨機(jī)振動(dòng) 非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng) 平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng) 各態(tài)歷經(jīng)振動(dòng) 非各態(tài)歷經(jīng)振動(dòng) 167。只要測定這 3 個(gè)要素，也就決定了整個(gè)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)． ?幅值：反映振動(dòng)強(qiáng)、弱程度，可以用振動(dòng)的峰值、平均值、有效值來描述； ?通過頻譜分析可以確定主要頻率成分及其幅值大小，從而可以尋找振源； ?利用相位關(guān)系可確定共振點(diǎn)、進(jìn)行振型測量以及旋轉(zhuǎn)件的平衡、有源振動(dòng)的控制等。 ? 由此可得，任何一個(gè)簡諧振動(dòng)都可以三者中的任意一個(gè)量與時(shí)間關(guān)系來表征。 (2)測量 機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu) 動(dòng)態(tài)特性 施加某種激勵(lì)，測量其受迫振動(dòng)測量固有頻率、限尼、剛度、響應(yīng)和模態(tài)等。 二、振動(dòng)的測試內(nèi)容及測量方法 測試的內(nèi)容包括兩方面： 11 三、振動(dòng)測試系統(tǒng)的構(gòu)成 ? 被測對(duì)象在激振力的作用下產(chǎn)生受迫振動(dòng)，測振傳感器測出振動(dòng)力學(xué)參量，通過振動(dòng)分析（時(shí)域中的相關(guān)技術(shù)，頻域中的功率譜分析）以及計(jì)算機(jī)數(shù)字處理技術(shù)，檢測出有用的信息。通過測試的數(shù)據(jù)，推估出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。因此正確選用測試裝置，對(duì)測試結(jié)果有一定的影響。 2 常用測振傳感器 測振傳感器的種類很多。 （ 2）按傳感器與被測物位置關(guān)系 接觸式傳感器、非接觸式傳感器。 （ 3）按測試參考坐標(biāo) 相對(duì)式測振傳感器、絕對(duì)式（慣性式）測振傳感器。 2 常用測振傳感器 相對(duì)式測振 傳感器設(shè)置在被測物體外的靜止基準(zhǔn)上，測量振動(dòng)物體相對(duì) 于基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)振動(dòng)。 14 167。 則慣性質(zhì)量塊的動(dòng)力方程式可寫成 : 力學(xué)模型 02??? kzdtdzcdt ydm )()()( txtytz ??15 167。 傳感器輸出的輻值和相位角均與 ω/ωn和 ζ有關(guān)。 一般： 時(shí)，當(dāng) 1 , ??? ??? n 。 一般： 時(shí)，當(dāng) 1 , ??? ??? n。 相頻特性曲線也不接近直線， 當(dāng)被測頻率有微小變化時(shí)，將造成較大的幅值誤差，所以很少用這種方法來測量振動(dòng)速度。 ωn 不宜選得太高。一般 時(shí) n?? ?則保證幅值誤差不超過 5 % ，此時(shí)相頻特性曲線接近直線。 ?絕對(duì)式測振傳感器工作時(shí)，固定在被測體上，因而它的質(zhì)量將影響被測體振動(dòng)的大小和固有頻率。 簡單總結(jié)： 24 二、相對(duì)式測振傳感器原理 相對(duì)式測振傳感器分接觸式和非接觸式兩種。 25 磁電式速度傳感器 1頂桿 2彈簧 3輸出 4線圈 5磁鋼 6限幅器 它可以直接檢測振動(dòng)速度。固定在頂桿上的線圈在磁場里運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其感應(yīng)電勢正比于物體振動(dòng)速度。 mFa ?max為了保證被測振動(dòng)良好傳遞及頂桿與被測物休始終接觸， 恢復(fù)力產(chǎn)生的最大加速度必須大于被測振動(dòng)的最大加速度，即 aa ?ma x26 磁電式速度傳感器 設(shè)被測振動(dòng)是簡諧振動(dòng) : 則加速度為： txx m ?sin? )sin()sin(222tatxdt xda mm ??? ????所以： mxmLkmF 2?????即： 滿足該式，頂桿才能正確地傳遞振動(dòng) 27 磁電式速度傳感器 可以看出： ?傳遞和跟隨條件與被測振動(dòng)頻率、振幅和傳感器活動(dòng)部分的固有頻率有關(guān)。 因此，傳感器使用范圍與被測最大位移和頻率有關(guān)。 (1) 不同類型的傳感器測量范圍不同，只有在恰當(dāng)?shù)念l率測量范圍內(nèi)．傳感器才能正確反映被測物休的振動(dòng)規(guī)律。 29 三、測振傳感器的選擇 (2) 對(duì)于慣性式測振器，靈敏度的選擇與慣性質(zhì)量塊的質(zhì)量有關(guān)。 如壓電式加速度計(jì)： ? 作超低振級(jí)測量的質(zhì)量超過 100 g,靈敏度很高的加速度計(jì)， ? 作高振級(jí)（如沖擊）測量的都是小到幾克或零點(diǎn)幾克的加速度計(jì)。 31 167。 激勵(lì)方式通常 3 種： 穩(wěn)態(tài)正弦激振 瞬態(tài)激振 隨機(jī)激振 32 一、振動(dòng)的激勵(lì) 穩(wěn)態(tài)正弦激振 對(duì)被測對(duì)象施加一個(gè)穩(wěn)定的單一頻率的正弦激振力。 缺點(diǎn)： 需要很長的測試周期才能得到足夠精度的測試數(shù)據(jù)，特別是對(duì)小阻尼對(duì)象，為了達(dá)到“穩(wěn)態(tài)”，要有足夠的時(shí)間。 瞬態(tài)激振 (1)脈沖激振 ?用一個(gè)裝有傳感器的錘子（又稱脈沖錘）敲擊被測對(duì)象
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