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機械設(shè)備振動分析科普滑動軸承故障機理研究

來源:昆山漢吉龍測控技術(shù)有限公司   2024年10月29日 11:23  

波形表示機器在測量點處瞬間的振動行為。正如我們已經(jīng)提到的,波的高度代表振動的幅度或嚴重程度,但是我們忽略了一個對于機器診斷非常重要的概念,它與波的水平度有關(guān),是頻率或振動的概念。某一事件在一瞬間發(fā)生的次數(shù),在振動中通常以 1 秒或 1 分鐘為單位進行測量。例如,對于該軸承中的軸的每次旋轉(zhuǎn),我們獲得這樣的波形,該波形對應(yīng)于軸的一個周期或軸的一整圈,如果在此期間經(jīng)過一秒,則軸的頻率將為 3 個周期或每秒 3 轉(zhuǎn),乘以 60 秒(即 1 分鐘),我們將獲得軸的頻率(以每分鐘周期為單位),等于每分鐘 180 轉(zhuǎn)。 如果我們增加軸的速度并假設(shè)此時經(jīng)過一秒,那么現(xiàn)在軸的頻率為每秒 7 個周期或轉(zhuǎn),每分鐘為 420 個周期。

對于 1 秒內(nèi)測量的頻率,我們稱為每秒周期數(shù) (CPS) 或更常見的赫茲 (Hz),對于 1 分鐘內(nèi)測量的頻率,我們稱為每分鐘周期數(shù)或 CPM。如果僅指 1 軸的速度,則以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或 RPM 表示。

我們假設(shè)該風(fēng)扇每秒旋轉(zhuǎn) 2 轉(zhuǎn)。通過記錄聯(lián)軸器側(cè)軸承的振動,我們可以獲得與軸和機器轉(zhuǎn)子傳遞的能量相關(guān)的波形,這是由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)子質(zhì)量的不平衡或失補償導(dǎo)致軸產(chǎn)生強烈振動速度,即頻率為 2 Hz 此外,軸每旋轉(zhuǎn)一圈,風(fēng)扇吸入的固體顆粒就會撞擊其 10 個葉片,產(chǎn)生額外的能量,加速度計會以 10 倍的頻率感知到該能量。比 o 軸 20 Hz 的速度更快 我們將認為測量點周圍的其他力可以忽略不計。

在這種表示中,我們可視化與測量點處的每個機械能源相關(guān)的基本波形,但實際上,加速度計以組合方式感測或聽到它們,從而產(chǎn)生復(fù)合波形或來自每個機械能源的波的總和。振動源。

為了分離復(fù)合波形的每個源傳遞的機械能,使用稱為傅立葉變換的數(shù)學(xué)過程,該過程根據(jù)頻率分離每個波或振動源,獲得我們稱為“振動頻譜”的圖表

對于前一種情況,這將是振動頻譜,可以看出測量點處的機械能主要是由于風(fēng)扇的不平衡(軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個事件)和螺距的激勵造成的。風(fēng)扇葉片或振動中稱為 BPF。在這種情況下,最好平衡機器并在風(fēng)扇中安裝過濾器,以防止因固體通過而激發(fā)的葉片受到腐蝕。

頻譜是診斷軸由軸承支撐的機器故障常用的圖表,因為通過頻率我們可以識別振動源及其振幅或嚴重程度。

我們將舉另一個例子來解釋振動譜。在這種情況下,我們的風(fēng)扇通過皮帶輪和皮帶通過電機的傳動裝置移動。電機速度為 3420 RPM 或每秒 57 轉(zhuǎn),皮帶輪之間的關(guān)系允許風(fēng)扇軸速度為 1140 RPM 或 19 RPS,風(fēng)扇有 5 個葉片。

當(dāng)測量風(fēng)扇自由側(cè)軸承的振動時,我們獲得以下信號,當(dāng)用我們的振動收集器或振動分析軟件分解時,會產(chǎn)生該速度頻譜。其中我們可以識別與電機軸和轉(zhuǎn)子以及風(fēng)扇軸和轉(zhuǎn)子傳遞的能量相關(guān)的峰值。通過將葉片數(shù)量乘以風(fēng)扇軸轉(zhuǎn)速,我們可以得到葉片通過頻率或 BPF。 60 Hz 處的峰值將對應(yīng)于線路頻率或電機兩端電壓振蕩頻率的泄漏,14 Hz 處的峰值將對應(yīng)于皮帶運行通過兩個皮帶輪時的線速度,該線速度通常低于兩個軸的。以下峰值每隔 14 Hz 間隔一次,對應(yīng)于可能被拉伸的頻帶的抖動。

請記住,只有當(dāng)與您確定的允許水平相比,每個振動源的能量的振幅或嚴重程度較高或顯著時,才是有害的。


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