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1、振动分析基本原理 艾默生过程控制公司,景东华 上海市新金桥路1277号 电话：021-2892 9960 Donghua.jingE,“在当今工业领域中有多种参数的测量可以实现不干扰设备的常规运行，其中的振动信号则蕴含了最为丰富的设备状态信息。“,Art Crawford 美国著名的振动分析专家 CSI品牌之父,振动分析能帮我们做到,提高设备运行效率,合理安排检修,提高经济效益,设备主管,运行主管,公司老板,内容,什么是振动？,振动基础知识,单通道 振动分析,频带 分析,什么是振动？,什么是振动?,振动是指物体在机械激振力的作用下相对于参考点的运动。,如下所示的轴振动即表现为轴相对,于滑动轴承
2、中心的运动。,质点正向最大位移,考察单摆水平方向振动,时间,振动幅值,振动简介,平衡位置（位移为零）,时间,振动幅值,振动简介,时间,振动幅值,振动简介,负向最大位移,时间,振动幅值,振动简介,平衡位置（位移为零）,单摆完成一个振动周期，其时间-振动幅值 曲线为正弦波形,时间,振动幅值,振动简介,旋转机械中转子的振动,振动简介,假定存在偏心质量,振动幅值,振动简介,考察垂直方向振动,质点正向最大位移,时间,振动幅值,时间,振动简介,平衡位置（位移为零）,振动幅值,时间,振动简介,负向最大位移,振动幅值,时间,振动简介,平衡位置（位移为零）,振动幅值,时间,振动简介,正向最大位移,振动幅值,时间
3、,振动简介,振动幅值,时间,振动简介,振动幅值,时间,振动简介,振动幅值,时间,振动简介,时间,振动幅值,振动简介,振动基础知识,幅值,频率,时域波形,频率=1/周期,相位,相位,相位,180,振动三要素,幅值,振动有多严重？,振动的根源？,频率,振动的先后顺序？,相位,时间,0,-,+,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,时域波形,FFT 信号处理,振动信号采集及处理,传感器,时域波形,振动幅值,时间,FFT 信号处理,FFT 信号处理,FFT 信号处理,FFT 信号处理,振动频谱的产生,振动频谱,倍 频,1X,4X,振动频谱,倍 频,1
4、X,4X,振动频谱,倍 频,1X,4X,振动频谱,倍 频,1X,4X,振动频谱,频率,25HZ,90HZ,200HZ,振动分析测试-1,单通道振动分析,诊断三大法则,每一种机器故障都具有特定的振动模式。 振动的频率取决于机器的几何结构和工作速度。 仅通过一次振动检测即可获得多个机器构件的状态信息。,典型的FFT频谱,不同频率的峰值,特定的 峰值通常与 特定的 机器故障及 检测时的 机器转速相对应,典型的FFT频谱,典型的FFT频谱,特定的故障对应特定的振动特征,故障,特征,典型的FFT频谱,转速很重要,故障频率与转速 成正比,典型的FFT频谱,不平衡引起的振动峰值通常 出现在机器的转速频率处,
5、典型的FFT频谱,不对中引起的振动峰值通常 出现在1或2倍转速频率处,典型的FFT频谱,机械松动引起的振动峰值通常 转速的若干低次倍频处,滚动轴承问题引起的振动峰值序列 通常具有的梳状特征，与其几何 结构有关,典型的FFT频谱,齿轮啮合问题,Many distinct peaks,齿轮问题导致 边带幅值增加,滚动轴承故障,4种不同的轴承特征频率,轴承故障怎样产生振动？,外圈故障 产生冲击,内圈故障 产生冲击,内圈故障信号 被转速调制,外圈故障 产生冲击,内圈故障 产生冲击,轴承故障怎样产生振动？,轴承外圈故障实例,在频谱中清晰显示 晚期轴承故障,外圈故障 一个月前有发现吗？,常规的振动检测不能
6、帮助发现 早期的滚动轴承问题,调制解调与 PeakVue,调制解调和PeakVue 都用于发现早期轴承问题,PeakVue可以做到:实际的冲击幅值更早期预警建立趋势判明故障程度,巧妙运用分析参数进行自动诊断,频带分析,设备故障的自动诊断,振动报警模式,振动总量报警,机器的振动总量,可以对不平衡振动有效 (通常较其他故障模式的振动幅值高),机器的振动总量,对晚期的滚动轴承故障不够敏感(通常为低幅值信号),振动总量报警,频带报警,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,不平衡,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,频带报警,不对中,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,频带报警,不平衡,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,频带报警,不平衡,不对中,机械松动,轴承频带 1,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,频带报警,根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带,频带报警,不平衡,的趋势,报警,振动幅值,频率,2xRPM,.3,in/sec,.1,in/sec,时间,(天),轴承问题,的趋势,10-20xRPM,频带趋势报警,时间,(天),
