振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)械設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)一、振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)1、振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)類型通常，我們用來(lái)描述振動(dòng)的參數(shù)有三個(gè)：位移、速度、加速度。一般情況下，低頻振動(dòng)采用位移，中頻振動(dòng)采用速度，高頻振動(dòng)采用加速度。診斷參數(shù)在選擇時(shí)主要應(yīng)根據(jù)檢測(cè)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(shí)、應(yīng)選擇振動(dòng)位移的峰值，因?yàn)榉逯捣从车氖俏恢米兓臉O限值；如需關(guān)注的是慣性力造成的影響時(shí)，那么應(yīng)選擇加速度，因?yàn)榧铀俣扰c慣性力成正比；如關(guān)注的是零件的疲勞破壞那么應(yīng)選擇振動(dòng)速度的均方根值，因?yàn)槠趬勖饕Q于零件的變形能量與載荷的循環(huán)速度，振動(dòng)速度的均方根值正好是它們的反映。2、振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的理論依據(jù)各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)源主要來(lái)自設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、運(yùn)行維修中的一些缺陷和環(huán)境影響。振動(dòng)的存在必然引起構(gòu)造損傷及材料疲勞。這種損傷多屬于動(dòng)力學(xué)的振動(dòng)疲勞。它在才相當(dāng)短的時(shí)間產(chǎn)生，并迅速開(kāi)展擴(kuò)大，因此，我們應(yīng)十分重視振動(dòng)引起的疲勞破壞。美國(guó)的齒輪制造協(xié)會(huì)〔AGMA〕曾對(duì)滾動(dòng)軸承提出了一- jz*條機(jī)械發(fā)生振動(dòng)時(shí)的預(yù)防損傷曲線，如下列圖所示。圖中可見(jiàn)，在低頻區(qū)〔10Hz以下〕，是以位移作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，中頻〔10?1000；92〕是以速度作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，而在高頻區(qū)〔1：^2以上〕那么以加速度作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。理論證明，振動(dòng)部件的疲勞與振動(dòng)速度成正比，而振動(dòng)所產(chǎn)生的能量與振動(dòng)的平方成正比。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(dòng)診斷判定標(biāo)準(zhǔn)中，是以速度為準(zhǔn)比擬適宜。而對(duì)于低頻振動(dòng)，，主要應(yīng)考慮由于位移造成的破壞，其實(shí)質(zhì)是疲勞強(qiáng)度的破壞，而非能量性的破壞。但對(duì)于1KHz以上的高頻振動(dòng)，那么主要考慮沖擊脈沖以及原件共振的影響。3、振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的分類.jz*根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定方法的不同，振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)通常分為三類。1〕絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)它是根據(jù)對(duì)某類設(shè)備長(zhǎng)期使用、觀察、維修與測(cè)試后的經(jīng)歷總結(jié)，并在規(guī)定了正確的方法后制定的，在使用時(shí)必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的適用X圍和測(cè)定方法。目前應(yīng)用較廣的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有：ISO2372”機(jī)器振動(dòng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根底”ISO3945”振動(dòng)烈度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定與評(píng)定”CAD/MS/NVSH107”軸承振動(dòng)測(cè)量的判斷”VDI2056”振動(dòng)烈度判據(jù)”2〕才相對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)它是對(duì)同一臺(tái)設(shè)備，在同一部位定期進(jìn)展參數(shù)測(cè)定，并按時(shí)間先后進(jìn)展比擬，以正常狀態(tài)下的測(cè)定值作為原始值進(jìn)展判定的方法。用相對(duì)判定方法，日本的經(jīng)歷是：振動(dòng)值41.6*初始值，為異常。3〕類比判定標(biāo)準(zhǔn)是把數(shù)臺(tái)型號(hào)一樣的整臺(tái)機(jī)械設(shè)備或零部件在外載荷、轉(zhuǎn)速以及環(huán)境因素等都一樣的條件下，對(duì)被測(cè)量值進(jìn)展比擬，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，不能答復(fù)設(shè)備是否.jz*處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。以上三類標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先考慮使用絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。二、常用機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)——ISO2372機(jī)器振動(dòng)烈度：在機(jī)器外表的重要位置上沿垂向、縱向、橫向〔軸承沿軸向、徑向〕所測(cè)得的振動(dòng)速度的最大有效值。對(duì)于振動(dòng)速度為V(t)=Vcos3t的間諧振動(dòng)，其振動(dòng)速度有效值用下式計(jì)算：V=，1/T/TV2(t)dt式中，T一間諧振動(dòng)的周期，T=2n/3實(shí)際上，振動(dòng)速度V=20?30mm/s的有效值可用具有平方檢波特性的電子儀器測(cè)量并直接顯示。因此，在應(yīng)用時(shí)是很方便的。ISO2732中規(guī)定了轉(zhuǎn)速為600?12000rpm的機(jī)器在10?200Hz的頻率X圍內(nèi)機(jī)械振動(dòng)烈度的X圍，它將振動(dòng)速度有效值從0.11mm/s〔人體剛有振動(dòng)的感覺(jué)〕到71mm/s的X圍內(nèi)分為15個(gè)兩級(jí)。才相鄰兩個(gè)烈度量級(jí)之比約為1:1.6,即相差44：8。這是由于對(duì)于大多數(shù)機(jī)器的振動(dòng)來(lái)說(shuō)4dB之差意味著振動(dòng)響應(yīng)有了較大的變化。有了振動(dòng)烈度量級(jí)的劃分，就可以用它表示機(jī)器的運(yùn)行質(zhì)量。為了便于實(shí)用，將加強(qiáng)運(yùn)行質(zhì)量分成四個(gè)等級(jí)：人級(jí)〔良好〕——機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振級(jí)。B級(jí)〔容許〕——已超過(guò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振級(jí)，但對(duì)機(jī)器.jz*的工作尚無(wú)顯著的影響。建議監(jiān)護(hù)其運(yùn)行。C級(jí)〔可容忍〕——機(jī)器的振動(dòng)已經(jīng)到了相當(dāng)劇烈的程度，導(dǎo)致機(jī)器只能勉強(qiáng)維持運(yùn)行。建議停機(jī)檢修。D級(jí)〔不容許〕——機(jī)器的振動(dòng)已到達(dá)使機(jī)器不能正常工作。顯然，不同的機(jī)械設(shè)備由于工作要求、構(gòu)造特點(diǎn)、動(dòng)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(duì)應(yīng)于各等級(jí)運(yùn)行狀態(tài)的振動(dòng)烈度X圍必然是各不一樣的。所以對(duì)各種機(jī)械設(shè)備是不能用同一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。但是，也不可能對(duì)每種機(jī)械設(shè)備專門制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。為了便于實(shí)用，ISO2372將常用機(jī)械設(shè)備分為6大類，使每一類的機(jī)械設(shè)備用同一標(biāo)準(zhǔn)衡量其運(yùn)行質(zhì)量。第一類——在正常條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)器連接成一整體的設(shè)備〔15^以下的發(fā)動(dòng)機(jī)〕。第二類——設(shè)有專用根底的中等尺寸的設(shè)備〔15?75KW的發(fā)動(dòng)機(jī)，如螺桿壓縮機(jī)〕及剛性固定在專用根底上的發(fā)動(dòng)機(jī)及設(shè)備〔300^以下，如閃底泵〕。第三類——安裝在測(cè)振方向上相對(duì)較硬的、剛性的和重的較大旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型設(shè)備〔如主風(fēng)機(jī)〕。第四類——安裝在在測(cè)振方向上相對(duì)較軟的根底上的具有較大旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型設(shè)備。第五類——安裝在測(cè)振方向上相對(duì)較硬的具有不平衡慣.jz*性力的往復(fù)式設(shè)備和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第六類——安裝在在測(cè)振方向上相對(duì)較軟的根底上的具有不平衡慣性力的往復(fù)式設(shè)備和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，得到了前四類機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量與振動(dòng)烈度量級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如下表所示。常用機(jī)械設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)——ISO2372序號(hào)振動(dòng)烈度X圍機(jī)械振動(dòng)類別振動(dòng)速度mm/s分貝dB第一類第二類第三類第四類10.07——0.1171-——8120.11——0.1881-——8530.18——0.2885-——89良好40.28——0.45-89-——93良好50.45——0.7193——97良好60.71——1.1297一——101容許良好71.12——1.80101-——105容許81.80——2.80105-——109容許92.80——4.50109-——113可容忍容許104.50——7.10113-——117可容忍117.10———11.20117-——121可容忍1211.20———18.0121-——125不允許可容忍1318.0 28.0125-——129不允許1428.0-—45.0129-——133不允許1545.0-—71.0133-——137不允許對(duì)于第五、第六類的機(jī)械設(shè)備，特別是往復(fù)式壓縮機(jī)，由于構(gòu)造不同，其振動(dòng)特性變化較大，往往允許有較強(qiáng)的振動(dòng)〔20 30mm/s〕，而不影響其運(yùn)行質(zhì)量。三、我公司設(shè)備情況我公司動(dòng)設(shè)備主要有離心式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)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(dòng)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。.jz*大多數(shù)泵類設(shè)備轉(zhuǎn)速〔電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速〕為1500rpm、3000rpm，即