振動監(jiān)測參數(shù)及標(biāo)準

1、機械設(shè)備振動監(jiān)測參數(shù)及標(biāo)準 一、振動診斷標(biāo)準的$ I定依據(jù) 1、 振動診斷標(biāo)準的參數(shù)類型 通常，我們用來描述振動的參數(shù)有三個：位移、速度、 加速度。一般情況下，低頻振動采用位移，中頻振動采用速 度，高頻振動采用加速度。 診斷參數(shù)在選擇時主要應(yīng)根據(jù)檢測目的而選擇。如需要 關(guān)注的是設(shè)備零部件的位置精度或變形引起的破壞時、應(yīng)選 擇振動位移的峰值，因為峰值反映的是位置變化的極限值； 如需關(guān)注的是慣性力造成的影響時，則應(yīng)選擇加速度，因為 加速度與慣性力成正比；如關(guān)注的是零件的疲勞破壞則應(yīng)選 擇振動速度的均方根值，因為疲勞壽命主要取決于零件的變 形能量與載荷的循環(huán)速度，振動速度的均方根值正好是它們 的反映

2、。 2、 振動診斷標(biāo)準的理論依據(jù) 各種旋轉(zhuǎn)機械的振動源主要來自設(shè)計制造、安裝調(diào)試、 運行維修中的一些缺陷和環(huán)境影響。振動的存在必然引起結(jié) 構(gòu)損傷及材料疲勞。這種損傷多屬于動力學(xué)的振動疲勞。它 在相當(dāng)短的時間產(chǎn)生，并迅速發(fā)展擴大，因此，我們應(yīng)十分 重視振動引起的疲勞破壞。 美國的齒輪制造協(xié)會（AGMA）曾對滾動軸承提岀了一 條機械發(fā)生振動時的預(yù)防損傷曲線，如下圖所示。 圖中可見，在低頻區(qū)（10Hz以下），是以位移作為振動 標(biāo)準，中頻（101000Hz）是以速度作為振動標(biāo)準，而在高 頻區(qū)（lKHz以上）則以加速度作為振動標(biāo)準。 理論證明，振動部件的疲勞與振動速度成正比，而振動 所產(chǎn)生的能量與振動的

3、平方成正比。由于能量傳遞的結(jié)果造 成了磨損好其他缺陷，因此，在振動診斷判定標(biāo)準中，是以 速度為準比較適宜。 而對于低頻振動，主要應(yīng)考慮由于位移造成的破壞，其 實質(zhì)是疲勞強度的破壞，而非能量性的破壞。但對于 lKHz 以上的高頻振動，則主要考慮沖擊脈沖以及原件共振的影 響。 3、振動診斷標(biāo)準的分類 根據(jù)標(biāo)準制定方法的不同，振動診斷標(biāo)準通常分為三類。 1） 絕對判斷標(biāo)準 它是根據(jù)對某類設(shè)備長期使用、觀察、維修與測試后的 經(jīng)驗 加速度恒定 總結(jié)，并在規(guī)定了正確的方法后制定的，在使用時必須 掌握標(biāo)準的適用范圍和測定方法。目前應(yīng)用較廣的振動標(biāo)準 有： ISO 2372機器振動的評價標(biāo)準基礎(chǔ) ISO 39

4、45振動烈度的現(xiàn)場測定與評定 CAD/MS/NVSH 107軸承振動測量的判斷 VDI 2056振動烈度判據(jù) 2） 相對判定標(biāo)準 它是對同一臺設(shè)備，在同一部位定期進行參數(shù)測定，并 按時間先后進行比較，以正常狀態(tài)下的測定值作為原始值進 行判定的方法。 用相對判定方法，日本的經(jīng)驗是：振動值 21.6*初始值, 為異常。 3） 類比判定標(biāo)準 是把數(shù)臺型號相同的整臺機械設(shè)備或零部件在外載荷、 轉(zhuǎn)速以及環(huán)境因素等都相同的條件下，對被測量值進行比 較，依次區(qū)分判斷這些同類設(shè)備或零件所處的工況狀態(tài)。類 比判斷只能區(qū)分各設(shè)備工況狀態(tài)的差異，不能回答設(shè)備是否 處于良好的運行狀態(tài)。 以上三類標(biāo)準，優(yōu)先考慮使用絕對

5、標(biāo)準。 二、常用機械設(shè)備的振動標(biāo)準一一 ISO ISO 23722372 機器振動烈度：在機器表面的重要位置上沿垂向、縱向、 橫向（軸承沿軸向、徑向）所測得的振動速度的最大有效值。 對于振動速度為 V（t）=VpCOS3t 的間諧振動，其振動速度有 效值用下式計算： Vra= Vl/T/V（t）d t 式中，T間諧振動的周期，T=2II/3 實際上，振動速度 V=2030mm/s 的有效值可用具有平 方檢波特性的電子儀器測量并直接顯示。因此，在應(yīng)用時是 很方便的。 ISO 2732中規(guī)定了轉(zhuǎn)速為 600 12000rpm的機器在 10200Hz的頻率范圍內(nèi)機械振動烈度的范圍，它將振動速度 有效

6、值從0.11mm/s （人體剛有振動的感覺）到 71mm/s 的范 圍內(nèi)分為 15 個兩級。相鄰兩個烈度量級之比約為 1： 1.6, 即相差 4dBo這是由于對于大多數(shù)機器的振動來說 4dB之差 意味著振動響應(yīng)有了較大的變化。 有了振動烈度量級的劃分， 就可以用它表示機器的運行 質(zhì)量。為了便于實用，將加強運行質(zhì)量分成四個等級： A級（良好）一一機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時的振級。 B級（容許）一一已超過正常運轉(zhuǎn)時的振級，但對機器 的工作尚無顯著的影響。建議監(jiān)護其運行。 C 級（可容忍）一一機器的振動已經(jīng)到了相當(dāng)劇烈的程 度，導(dǎo)致機器只能勉強維持運行。建議停機檢修。 D級（不容許）一一機器的振動已達到使機

7、器不能正常 工作。 顯然，不同的機械設(shè)備由于工作要求、結(jié)構(gòu)特點、動力 特性、功率容量、尺寸大小及安裝條件等方面的區(qū)分，其對 應(yīng)于各等級運行狀態(tài)的振動烈度范圍必然是各不相同的。所 以對各種機械設(shè)備是不能用同一標(biāo)準來衡量。但是，也不可 能對每種機械設(shè)備專門制定一個標(biāo)準。 為了便于實用，ISO 2372 將常用機械設(shè)備分為 6大類， 使每一類的機械設(shè)備用同一標(biāo)準衡量其運行質(zhì)量。 第一類一一在正常條件下，發(fā)動機與機器連接成一整體 的設(shè)備（15Kw以下的發(fā)動機）。 第二類設(shè)有專用基礎(chǔ)的中等尺寸的設(shè)備（1575KW 的發(fā)動機，如螺桿壓縮機）及剛性固定在專用基礎(chǔ)上的發(fā)動 機及設(shè)備（300KW以下，如閃底泵）

8、。 第三類一一安裝在測振方向上相對較硬的、剛性的和重 的較大旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的大型原動機和其他大型設(shè)備（如主風(fēng)機）。 第四類一一安裝在在測振方向上相對較軟的基礎(chǔ)上的具 有較大旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的大型原動機和其他大型設(shè)備。 第五類一一安裝在測振方向上相對較硬的具有不平衡慣 性力的往復(fù)式設(shè)備和機械驅(qū)動系統(tǒng)。 第六類一一安裝在在測振方向上相對較軟的基礎(chǔ)上的具 有不平衡慣性力的往復(fù)式設(shè)備和機械驅(qū)動系統(tǒng)等。 通過大量的實驗，得到了前四類機械設(shè)備的運行質(zhì)量與 振動烈度量級的對應(yīng)關(guān)系，如下表所示。 常用機械設(shè)備振動標(biāo)準一一 ISO 2372 序號 振動烈度范弗1 機械振動類別 振動速度 mni/s 分貝 dB 第一類 第二類

9、 第三類 第四類 1 0.070.11 7181 0.110.18 8185 3 0.18 - .28 85_89 好 4 0.28.45- 89_93 良好 5 0.45.71 93_97 良好 6 0.71 1.12 97101 容許 良好 7 1.121.80 10!105 容許 8 1.802.80 105109 容許 9 2.804.50 109113 可容忍 容許 10 4.507.10 113117 可容忍 11 7.1011.20 117121 可容忍 12 11.2018.0 121 125 不允許 可容忍 13 18.028.0 125 129 不允許 14 28.045.0 129133 不允許 15 45.071.0 133137 不允許 對于第五、第六類的機械設(shè)備，特別是往復(fù)式壓縮機， 由于結(jié)構(gòu)不同，其振動特性變化較大，往往允許有較強的振 動(20 - 30mm/s),而不影響其運行質(zhì)量。 三.我公司設(shè)備情況 我公司動設(shè)備主要有離心式壓縮機、往復(fù)式壓縮機、螺 桿壓縮機及離心泵、往復(fù)泵、隔膜泵等。其中離心泵數(shù)量最 多，是振動監(jiān)測的重點。 大多數(shù)泵類設(shè)備轉(zhuǎn)速(電動機同步轉(zhuǎn)速)為 1500rpm 3000rpm,即頻率為 25Hz、50Hz。主風(fēng)機轉(zhuǎn)速為 5640rpm