振动分析与振动原理介绍

机械振动是指表示机械设备在运动状态下,机械设备或结构上某观测点的位移量围绕其均值或相对基准随时间不断变化的过程
信号的分类类似,机械振动根据振动规律可以分成两大类:稳态振动和随机振动
振动的幅值、频率相位振动的三个基本参数,称为振动三要素。只要测定这三个要素,也就决定了整个振动运动。
幅值是振动强度的标志,它可以用峰值、有效值、平均值等不同的方法表示。
不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小,从而寻找振源,采取相应的措施。
振动信号相位信息十分重要,如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析,各谐波的相位关系是不可缺少的。
简谐振动是最基本的周期运动,各种不同的周期运动都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。本节讨论最为简单的单自由度系统在两种不同激励下的响应(即单自由度系统的受迫振动):
以利于正确理解和掌握机械振动测试及分析技术的有关概念。
振动测量时,应合理选择测量参数。如振动位移是研究强度和变形的重要依据;振动加速度与作用力或载荷成正比,是研究动力强度和疲劳的重要依据;振动速度决定了噪声的高低,人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由振动速度决定的,振动速度又与能量和功率有关,并决定了力的动量。

振动的原因
226;      由於材料不可能完美均質、製造上的精度限制、使用後的磨損等因素,造成運轉的物體都會產生振動。
226;      依照物理學,旋轉中物體的振動,是呈現正弦波形。
226;      在轉動機械上所量測到的振動波形,是許多零件的綜合振動。
226;      綜合振動的複雜波形,可以利用數學予以分解成不同零件各自的正弦波形振動。
破坏方式
226;      一般轉動機械在600~120,000CPM之間時,破壞模式為疲勞破壞,因此採用與「頻率」成正比的「速度」為主要量測單位。
226;      低頻時(通常在600 CPM以下),破壞模式為位移破壞,因此以「位移」為主要量測單位。
226;      高頻時(通常在120,000 CPM以上),破壞模式為作用力破壞,因此以「加速度」為主要量測單位。
振动三要素
項目            單位      意義
振幅Amplitude      位移 Displacement      μm      振動幅度的大小
    速度 Velocity      mm/sec      振動的快慢
    加速度 Acceleration      g      振動快慢的變化
頻率 Frequency      CPM,或 Hz      單位時間之振動次數
可研判振動來源
相角 Phase      ° (degree)      兩振動體相對位置之比較
可研判振動模式
诊断方式
絕對判定:      以某種絕對的基準作為判斷依據,常見的判定基準有ISO、VDI、API等。本課以IRD公司之8.0 mm/sec(頻率為600~60,000CPM之間)作為初步的簡易判定。
相對判定:      定期測定設備的同一位置,以判斷此值是否為正常值,通常以使用初期值為準。
本課依統計學方式以歷史平均值的正負三個標準差為正常數值區域,作為進一步的簡易判定。
頻譜分析:      將測量所得之振動,利用傅立葉轉換(Fast Fourier transform)分解成不同零件各自的振動波形,可由頻率的分佈判斷發生振動的來源;如轉軸或軸承。
相位分析:      將測量所得之振動,分解成不同零件各自的振動波形後,由頻率的相位差異判斷發生振動的模式;如轉軸變形或轉軸對心不良。
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可燃性气体检测仪 氧气分析仪 烟气分析仪 二氧化碳分析仪 万用表 示波器
电池测试仪 电力分析仪 电缆故障定位仪 钳表 硬度计 场强仪
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记录仪 汽车尾气分析仪(烟度计) 套装组合工具 尘埃粒子计数器
发布人:众宇旺仪器 发布时间:2010年3月19日 已被浏览 1335 次 〖 打印本文