1、13-3的,很难戚为简单的服动。也就是说,其中包含着转动体的不平衡、偏心以及滑动起的异常振动碎对中不A丹合克确衣产生打旋的小各种成分。A分解异常报动的测定可使用第12章第1节的加速传轴的y州A感器、速度传感器和祸流传感器。1。频率分折法图13-1-5频本分析的愆题断率分析法是最常用的方法,它被广泛用于进个方法称为频路分析。行振动分析。2。振动形在分析我钉所能够观测的振动,一般都是图131-5最根据颍率分析,虽然可对观测到的振动颍率分在侧那种被形,并把这种波形称为在时问领域的振布情况作出判断。但是,只用这个方法,有时还不动现象。必须从该波形中,我出哪种异带所点的比能清楚地知道产生振动的原因。例最
2、大。在这种情况下,就需要查明发生的是耶一种异常振动,再决定修理方法。就是说,需辨明是由机械异常引起的猿动,还是由电气原因引起的振动。如果是由于机械异常产生的振动,还要区别开由外面的强制力引起的振动,以及共振和自漱振动。从而根据原因,决定其修复方法。当诊断对象是旋转机械时,可变更转速,或者从停止过程及肩动过程的振橘变化来决定振动的种类。图13-1-6所示就是其例子。图13-1“4轴承的振动被形运转中的旋转机城奶断电源(白记号)各种异常振动都具有各自特征所对应的频率(表13-1-2)。僻时振懒纹诚表1了-1-2缺陷和发生的骑率诊断对象敏陷发生的烈率转数机候整体不平衡、不对中、轴弯效百赫以下由机械家
3、因引起的振动油电气因起的振动的诊断曲、松动轴承康的刚性差,轴的来形、整础承压差,酒雪时作特鱼定面很茯变减到一定嵌押末振抗一医比所烹蕉热祸动、电动机的电气部分异常孩动粕承伤痕,润滑油不良数万赫至约0转数的诊断灰尘及转数转数十万持佰磅按动共强湖箍动滑动轴承油膜涡动数十赫至数例油装振荡(例危险速度(例)不平衡的论断干摩擦万赫图13-16报动形态分析的例于齿轮的诊磨扳、点烛,本片数万献喻万。相位分析阀门的诊泄漏数万蜂至约在寻找报动的原因方面,相位分析也具有很重断裂纹10万赫要的作用。也就是说,按照同一颜率的振动相位差,检查相互间作了什么祥的租对运动。从面就可因此,如图13-5所示,现在是反过来把所观以
4、决定应进行什么样的加固。图13-17就是这种例察到的波形作为组合起来的谐波振动进行分析。这子。na-kt.13-4同相位振助反相位扳动特承为部加强旋转钠加强公转图13-1-8振摆旋转现象7777777777的振动是同-方向的,由干摩擦产生的自激振动是相反方向的。图13-1-7相位分析示意6。异常振动的一般分析法此外,当旋转机拔发生异常振动时,为丁正确前面,分别介绍了为了分析异常振动而最常使辨别相当于旋转数整倍数的频率,往往还使用周期用的方法。虽然分析方法是多种多样的,但是归根加算分析法见本章第2节信号孤处理技术的同步结底可分为以下两类:时间平均法)。1)时间领域的分析方法。4,振动方向分折2)
5、掇率领城的分析方法。某些机械产生异常振动的原因,可以从损动方向的特征中进行判断。因此,探讨报动的方向也是第2节信号处理技术一种有效的方法。例如,不平衡具有发生径向最动的特点,对中测出的振动波形虽然可以在振动计上宜接读不良具有产生轴向摄劲的特点。取,但是,为了正确了解设备的状态,一股要用数5。操摄旋转方向分析据记录器等将波形记录下来,然后用各种信号处理这是用于对旋转机被的异常振动进行诊断的方技术加以分析,抽出具有典型性的离散值留13法,如图13-1-8所示。我们把旋转轴图绕拙承中21)。心,作一定方向的振摆旋转现象称为振摆旋转。这对于采集到的振动原有波形,首先要除掉各种是用于分析振摆旋转的方向相
6、对于旋转轴旋转的那无意义而有密的噪声(干扰),同时加工裁便于进行个方向的方法。根据这个分析,就可以从特性参数精密分析的信号,这叫做信号的顶处理。经过预处运动方向中知道是啷种振动。例如,由不平衡产生理的信号在时城和频域内分析,可对诊断所襬的各信号的预处理时域分析特征离散P利报动信号为了提高分杆精度的信号斑处理将派动旋形作为时间特征离散Pa(1)滤放1的通效加以记录,抽(2)包倍绒处则出各种波形的特征的分3)闐步平均法析法颜分析行征离散卫八将振动换成颜城,作符征离做P为频率的函数加以记柔,抽出各种特征值的分析法图13-2-1信母处玛技术的种类13-5离散值进行计算。3。随机信号随机信号的惭值、形状
7、、峰值出现的时刻都是(一)信号的分类不规则的。它不筋用确定的数学关系式来热述,不机器或机组在运行过恐中,由于各种各样的原能预测它未来任何瞬时的精确值(图13-24)。因产生了振动,因而蕴含了各种随时间而变化的动,态信息。经过振动动态测试仪器拾取,并用记录仪器记录下来,即可用作诊断机械故障的原始依据。我们把记录下来的絲合有劲态信总的这类振动叫做信号。1,口期倍号ig波形在一定时间重复一次的信号称为周期伯号。工程上常常過到很多的周期信号其中最为典型留13-24陆机信号的有正弦信号,即¥(t)=Asnt和三角形波。图13-22表示了该两种信号的图形。机器报动测试遇到的往往是上述三种的组合,因此一般机
8、械的信号图象可称为随机信号图象。随机僧号值的变动服从统计规律,所以描述随机信号时必须用概率和数理统计方法。(二)信号的预处理技术在信号的预处理中有:滤波;包络线处理;平均法及其它很多方法。这里只介绍几种最常用的处理法及其基本性质。1。波处理图13+2-5为带通滤波器的原理。带通滤波器是一种“放大”器,对于所能的须带宽度红6f6寸:它的“放大”率为1,对于其它的颜带宽度,则“放大”率均为0。b)fe=W于Af2时的定比带宽于e兵f五时的定比带宽因13-2-2周期信号2B2。联变伯母这种信号的特点是在某一时刻出现,而到菜个时刻消失。工程上常碰到的如机器受到突加载荷而引起的搬动(图13-2-3)。好
9、水英f叛率图13-2-5带通滤被器的罩班相当于通过前宽中心的了为中心颍率,上限的图13-2-3群时信号f为高频截止頫率,下限的f为低频截止须率。当13-6、J。之间存在如下关系f.=vfji包帮宽带通花被器在线竖须字)(13-2-1)标尺上具有一定分辩能力.时,这个滤波器称为恒百分比带通港波器,用于扫描型的频率分析等。此时,这个德波器通过類带B=。f上和中心频率f之比是(13-2-2)0011.23910相对频本来描述它的百分此(招对)带宽,并且11意味着经常保持简定的比率。进位十进位对音响分析等经常使用的倍频滤波:4楫带宽帮通浅戏器的特生器,B1f,0.7。这种恒百分比的带通滤被器用于分析共
10、振现象时非常方便。(但百分此带适泷波餮在对数频率)*标尺上其有一定分特能力此外,当f、f,之间存在相加平均关系,即了。=+f(13-2-3)2时,称为恒带宽带通滤波器。由于这种情况下颜带宽B=了.一f红保持一定,对0.01旋转机械的高次遭波分析非常方便。10相对织事恒带宽滤波器因在錢性瓶率划度上具有一定的分辨能力,对谐振特性曲线毛百分比带通战波器的带性可易于测定。不过,线性频率刻度只有两个十进位颜率范围,这是它的缺点。阳13-2-6恒带宽和恒百分比帮瓶谱波器的特性此外,恒百分比带道滤波器在对数刻度的频率的缓楼信号荷输出。这种输出波形的振动称为窄颜轴上有一定的分辨能力,可以分析十进位以上的范带随
11、机信号,在旋转机械的振动中是很常见的。围。恒百分比带通滤波器的另一个特点是选择性S带通滤波器并没有图13-2-5那样理想的截止性为一定。所以,分析结构体的共振须率时,列用这能,它的实际性能如图13-2-8a的实线所示。即严种型式的滤波器是很自然的,也是有效的。为了便格地说,颜带中的政大率A并不等于1,而是存在于理解上述情祝,请参阅图13-2-6。“十进位”(。-某些波动。还有,因接诚率也不是无限大,我止频cade)意殊着1D倍,由图可以了解其含意。率f,和f并不明显,一毅降低到放大率的70%,即图13-2-7表示对中心领率f、.频带宽B=4-1和fk的值下降3dB。,的带通滤波器输入频带宽W的随机绿动时的徐出还有,如图13-2-8b所示的窄须带通滤波器,概念,。如图所示,具有宽频带的随机振动通过带通放大率A下降3dB点的期带宽B,与下降60dB点的领拢波器时,即变成须率为了。、振艇为B的周期变动带宽B之比表示选择性。表示选择性的指标为波频率fe的被形颊带宽W的宽频带宽B的频带随机振动颜率接近f。最幅为B的缓慢振动带通滤波器B心1图13-2-7带过滤波器的效暴r