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振动分析频谱波形图基础GLFore经验分享

滚动轴承是转动设备中应用最为广泛的机械零件,是轴及其他旋转构件的重要支承,是最早采用专业化大批量生产的机械基础件之一,在日常的使用与维修中发现,轴承同时也是最容易产生故障的零件。根据不完全统计,在使用滚动轴承的转动设备中,大约有30%的机械故障都是由于滚动轴承而引起的,而在镇海炼化的所有转动设备故障维修统计当中,滚动轴承的故障率甚至在这个数字之上。       波形图显示了振动位移与时间的关系,又称幅值时域图。
工具/原料
1

N600

2

被测机械

方法/步骤
1

波形图显示了振幅、周期(即频率)  、相位,特别是波形的形状和状态。 图中:①   振幅为正峰与负峰之间的位移量,比较各周期对应的峰高,即可 知振幅值是否稳定;② 二个亮点之间为一个旋转周期,波形图的周期数可以选 取,想了解波形重复性时周期数选多一点,想了解波形细节时周期数选少一点;③  亮点为振动的初相位、即零位,比较各周期对应峰与零位的间隔,可以粗略 了解振动相位(发生的时间、位置)是否稳定。波形图既可以是通频波形图,即显示通频总振值与时间      (周期 )的关系;也可 以是选频波形图,即一倍频波形、二倍频波形. 0.5 倍频波形、⋯等。波形图也可以作为示波器对振动波形的形态和变化进行实时监测。 由于从波形图上不能直接得频率及相位的精确数据,    现在很少用它来确定振动参数。但是,其形象、具体的波形及其变化状态,特别是波形在各周期下的重 复性状况,仍非常有助于对振动故障、尤其是干扰信号的分析、界定。例如:①  正常 运转状态下的 波形 图,因工频为主, 所以为 近似的正弦波 ,如上图;②  动不平衡 时,为近似的 等幅正弦波 ,见下图; ③  对中不良 时, 波峰翻倍 ,波形光滑、稳定、 重复性好 ,见下图;④  摩擦 时, 波峰多 ,波形毛糙 、不稳定 ,或 有削波 ,见下图;⑤  自激振荡 时, 波形杂乱 、重复性差、波动性大;⑥  严重油膜涡动 时,因接近半频, 振幅大小间隔 ,反而有点规律,见下图; ⑦  瞬态振动 时,波形为 若干周期 的连续 衰减 ;⑧  冲击 振动时,通频波形上出现  小于一个周期的突起   后又衰减的波形;⑨  虚假 信号干扰 时,波形瞬间急剧变化,甚至呈  直线状 ,见下图。

2

动不平衡时,为近似的等幅正弦波

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不对中时,波峰翻倍,波形稳定、重复性好

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对中不良时, 通频波形图肯定要受到二倍频正弦波的影响,二倍频在通频的 一个周期内变化二次,迭加后的波形自然是波峰翻倍。             在上图中,由于工频本身较低, 只有 16μm,从而使略微偏高的二倍频(18μm) 显得较高;此外,由于还存在一些不太大的高次谐波,所以波形不够光滑;各频 率成分的幅值较为稳定,波形的重复性好。总体上看,机组存在对中程度并不严重。  冲击振动时,在通频波形上出现小于一个周期的突起后又衰减的波形。 虚假信号干扰时, 波形瞬间急剧变化,甚至呈直线状

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主要为动不平衡、并存在摩擦的波形频谱图上图为某催化烟机严重结垢时的波形频谱图。波形主要为较典型的正弦波, 幅值很大,为  122.5μm ;此外,还存在波峰多、波形毛糙以及单边(正峰)削 波现象。根据烟机运行特点, 该烟机主要存在着因催化剂在转子轮盘上粘结而形 成的动不平衡,以及催化剂在气封处堆积而产生的较严重局部摩擦。

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油膜涡动严重时, 接近于半频的波形必然会对通频波形产生重要影响,半频 的波形是正弦波、周期为通频的二倍,在半频的正峰、负峰分别间隔影响下,迭 加后形成了周期内振幅正,负值悬殊大、 各周期振幅大小间隔的通频波形形,一个 周期振幅大,另一个周期振幅小。

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