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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.振动测量就是通过对机械设备所表现的振动信号进行检测、分析，用以判断机械自身的劣化程度及预测其寿命。一般所进行的振动测量大致有以下两方面的内容：1振动基本参数的测量。测量振动构件上某点的位移、速度、加速度、频率和相位，用于识别该构件的运动状态是否正常。2结构和部件的动态特性测量。这种测量方式以某种激振力作用在被测体上，使被测件产生受迫振动，测量输入(激振力)和输出(被测体振动响应)，从而确定被测体的固有频率、振型等动态参数。这类测量称为“频率响应试验”或“机械
2、阻抗试验”。各种机器设备在运行中，都不同程度地存在振动，并且这些振动往往与机器的运行状态相关，为了能从不同角度来研究振动问题，首先介绍机械振动的3种分类方法：按振动规律分类，按振动的动力学特征分类，按振动频率分类。1.按振动规律分类这种分类，主主要是根根据振动动在时间间历程内内的变化化特征来来划分的的。大多多数机械械设备的的振动是是左图所所示几种种振动中中的一种种，或是是某几种种振动的的组合。设备在实际际运行中中，其表表现的周周期信号号往往淹淹没在随随机振动动信号中中，而当当设备故故障程度度加剧时时，随机机振动中中的周期期成分加加强。因因此，从从某种意意义上讲讲，设备备振动诊诊断过程程，是从从
3、随机信信号中提提取周期期成分的的过程。2. 按振振动的动动力学特特征分类类（1）自由由振动与与固有频频率 这这种振动动靠初始始激励（通通常是一一个脉冲冲力）一一次性获获得振动动能量，历历程有限限，一般般不会对对设备造造成破坏坏，不是是现场设设备诊断断所需考考虑的目目标。描描写单自自由度线线性系统统的运动动方程式式为：式中x-振动位位移量通过对自由由振动方方程的求求解，我我们导出出了一个个很有用用的关系系式：无无阻尼自自由振动动的振动动频率为为: 式中：m物体的的质量、k物体的刚度 这个个振动频频率与物物体的初初始情况况无关，完完全由物物体的力力学性质质决定是是物体自自身固有有的称为为固有频频率
4、，这这个结论论对复杂杂振动体体系同样样成立。它揭示了振振动体的的一个非非常重要要的特性性。许多多设备强强振问题题，如强强迫共振振、失稳稳自激、非线性谐波共振等均与此有关。阻尼 振振动体在在运动过过程中总总是会受受到某种种阻尼作作用，如如空气阻阻尼、材材料内摩摩擦损耗耗等，只只有当阻阻尼小于于临界值值时才可可激发起起振动。临界阻尼CCe：振动动体的一一种固有有属性。阻尼比：实际阻阻尼系数数C与临界界阻尼CCe之比比。当阻尼比1时，为为一种振振幅按指指数规律律衰减的的振动，其其振动频频率与初初始振动动无关，振振动频率率略小小于固有有频率n；当1时时，物体体不会振振动，而而是作非非周期运运动。(2)
5、 强强迫振动动和共振振物体在持续续的周期期变化的的外力作作用下产产生的振振动叫强强迫振动动，如由由不平衡衡、不对对中所引引起的振振动。图图2为强迫迫振动的的力学模模型。由图233所见，衰衰减自由由振动随随时间推推移迅速速消失，而而强迫振振动则不不受阻尼尼影响，是是一种振振动频率率和激振振力同频频的振动动。从而而可见，强强迫振动动过程不不仅与激激振力的的性质（激激励频率率和幅值值）有关关，而且且，与物物体自身身固有的的特性（质质量、弹弹性刚度度、阻尼尼）有关关，这就就是强迫迫振动的的特点。由强迫振动动的运动动方程式式知，其其解由通通解和特特解组成成，即通解部分为为衰减自自由振动动，特解解部分为为
6、稳态强强迫振动动。式中 AA-自由由振动的的振幅， B-强迫振动的振幅。-阻尼比，,-初相角。强迫振动的的特点：1）物体在在简谐力作用用下产生生的强迫迫振动也也是简谐谐振动，其其稳态响响应频率率与激励励频率相相等。2）振幅BB的大小小除与激激励力大大小写成成正比、与与刚度成成反比外外，还与与频率比比、阻尼尼比有关关。 （a）当激激励力的的频率很很低时，即即/n很小时：强迫振振动的振振幅接近近于静态态位移（力力的频率率低，相相当于静静力），即即振幅BB与静力力作用下下的位移移比值=1。 （b）当激激励力的的频率很很高时：0，即物物体由于于惯性原原因跟不不上力的的变化而而几乎停停止不动动。 （c）
7、当当激励力力的频率率与固有有频率相相近时：若阻尼尼很小，则则振幅很很大，为为共振现现象。共共振频率率为自由振动、强强迫振动动、自激激振动这这三种振振动在设设备故障障诊断中中有各自自的主要要使用领领域。对于于结构件件，因局局部裂纹纹、紧固固松动等等原因导导致结构构件的特特性参数数发生改改变的故故障，多多利用脉脉冲力所所激励的的自由振振动来检检测，测测定构件件的固有有频率、阻阻尼系数数等参数数的变化化。对于于减速箱箱、电动动机、低低速旋转转设备等等机械故故障，主主要以强强迫振动动为特征征，通过过对强迫迫振动的的频率成成分、振振幅变化化等特征征参数分分析，来来鉴别故故障。对于于高速旋旋转设备备以及能
8、能被工艺艺流体所所激励的的设备，除除了需要要监测强强迫振动动的特征征参数外外，还需需监测自自激振动动的特征征参数。3. 按振振动频率率分类低频振动：f110000Hz 在高高频范围围，主要要测量的的振幅是是加速度度。它表表征振动动部件所所受冲击击力的强强度。冲冲击力的的大小与与冲击的的频率与与加速度度值正相相关。目前在工业业发达的的国家中中，油液液分析技技术正在在或已经经成为机机械设备备状态监监测及故故障诊断断的不可可缺少的的方法之之一，占占有重要要的地位位。（1） 分分析内容容： 主主要包括括磨粒分分析、油油品理化化分析、颗颗粒计数数分析等等方面内内容。 其中中磨粒分分析指油油样中所所含磨粒
9、粒的数量量、大小小、形态态、成分分及其变变化。理化、颗粒粒计数分分析则主主要是监监测油品品的衰变变程度：氧化程程度、聚聚合程度度、被污污染程度度、被燃燃油和水水稀释程程度以及及添加剂剂成分的的损耗程程度等。（2） 分分析功能能： a 监监测设备备、诊断断故障、失失效分析析、预测测预防； b 推行行状态监监测，实实行视情情维修，降降低维修修费用，合合理地利利用设备备的效益益； c 保证证油品的的质量，判判断油品品的被污污染和变变质程度度； d 延长润润滑油的的使用期期限； e 制定合合理的设设备磨合合规范。油液分析技技术的机机理和分分析内容容汇总表表油液分析技技术机 理分析内容理化指标 油油品物
10、理理、化学学性能指指标的变变化，反反映油品品的劣化化变质程程度，表表明润滑滑油的润润滑性能能下降，超超过一定定数值则则该润滑滑油成为为废油。粘度、酸值值、碱值值、闪点点、水分分、机械械杂质、积积炭、硝硝化、硫硫化、氧氧化、乙乙二醇颗粒计数杂质污染颗粒数光谱 通通过测量量物质燃燃烧时发发出的特特定波长长、一定定光强度度的光，从从而检测测磨粒的的元素成成分及含含量浓度度、监测测设备运运行状态态、磨损损趋势、判判断磨损损部位金属磨粒元元素成分分和含量量浓度值值；添加剂元素素成分浓浓度；杂质污染元元素成分分及浓度度铁谱借助高梯度度、强磁磁场的铁铁谱仪将将油液中中的金属属磨粒有有序地分分离出来来，通过过
11、分析这这些磨损损颗粒的的形貌、大大小、数数量、成成分，从从而对机机械设备备的运转转工况、关关键部件件的磨损损状态及及磨损机机理进行行判断磨粒尺寸、数数量、形形貌、成成分1.油品理理化分析析 它是通通过检测测油液本本身的性性能及其其组成，掌掌握油液液在使用用过程中中的变化化情况。油油液质量量的好坏坏，将直直接影响响机器的的正常状状态，因因此检测测油液品品质的变变化是设设备诊断断的一种种常用手手段。 分类：油液物物理化学学性能的的分析和和油液中中化学组组分的分分析。在设备的状状态监测测中，主主要对润润滑油或或液压油油的以下下指标进进行常规规分析内内容如下下：运动动粘度、酸酸值、水水分、铜铜片腐蚀蚀
12、、机械械杂质。运动粘度是是反应液液体粘度度大小的的一个表表示方法法，是用用毛细管管粘度计计来进行行测定的的。它是是流体润润滑材料料最重要要的性能能。 粘度大大的润滑滑油能够够承受大大的压力力负荷，不不易从摩摩擦面挤挤出来，并并保持一一定厚度度的油膜膜；但粘粘度过大大则不能流到到配合间间隙很小小的两摩摩擦面间间，因而而不能起起到润滑滑作用。 对液压压油而言言，粘度度的大小小直接影影响设备备工作的的性能，如如液压动动作的灵灵敏性，液液压力的的传递以以及供给给等。酸值是中和和1克油中中酸性成成分所需需碱的毫毫克数，以以mgKKOH/g表示示。 一方面面，酸值值是控制制和反映映油品精精制程度度的重要要
13、指标之之一，油油品精制制深度愈愈深，其其酸值愈愈小。 另一方面面，油在在储存或或使用中中由于一一定温度度下，与与空气中中的氧发发生化学学反应，生生成一定定量的有有机酸。此此时，油油品的酸酸值越大大，说明明油品衰衰变越严严重，也也是判定定油的废废旧程度度的重要要指标。水分是指油油品中含含水量的的百分比比。 水分的的存在会会使金属属产生锈锈蚀，降降低油品品润滑性性，使油油品更易易蒸发和和起泡，还还会加速速油品水水解和氧氧化，产产生沉淀淀物和腐腐蚀性物物质等，所所以合格格油品中中应无水水分或只只有水的的痕迹。 油中的的水分主主要是在在储运、保保管和使使用过程程中由外外界混入入的。铜片腐蚀性性指油液液
14、对有色色金属（铜铜）的腐腐蚀程度度。把经经过磨光光的干净净铜片浸浸入试油油中，再再把存试试油的试试管放入入规定的的油浴中中，以规规定的时时间把铜铜片取出出，洗净净后，与与腐蚀标标准色板板进行比比较，以以评定其其等级。 腐蚀原原因有油油品的精精制程度度，如少少量活性性的含硫硫化合物物和水溶溶性低分分子有机机酸引起起；此外外油品受受氧化后后也会产产生氧化化产物，这这些物质质对金属属都有腐腐蚀性。机械杂质是是指油品品中不溶溶于汽油油和苯的的沉淀物物，即把把一定量量的试油油溶于热热汽油或或热苯中中，然后后过滤，沉沉淀物则则留在滤滤纸上，用用热的汽汽油或苯苯把沉淀淀物洗净净、干燥燥、称重重，最后后算出该该油品中中所含机机械杂质质的重量量百分比比3.光谱和和铁谱分分析技术术 光谱谱和铁谱谱分析是是对机械械设备进进行油液液磨损诊诊断的主主要手段段。1）. 光谱分分析： 用于分分析在用用润滑油油中的金金属磨粒粒和污染染物微粒粒的元
