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

1、振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)Company Document number : WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998機(jī)械設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)、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)，則應(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 破壞則應(yīng)選擇

2、振動(dòng)速度的均方根值，因?yàn)槠趬勖饕?決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 結(jié)構(gòu)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。它在相當(dāng)短的時(shí)間產(chǎn)生，并迅速發(fā)展擴(kuò)大，因此，我 們應(yīng)十分重視振動(dòng)引起的疲勞破壞。美國的齒輪制造協(xié)會(huì)（AGMA）曾對(duì)滾動(dòng)軸承提出了 條機(jī)械發(fā)生振動(dòng)時(shí)的預(yù)防損傷曲線，如下圖所示。V一宀治古101000圖中可見，在低頻區(qū)（10Hz以下），是以位移作為振 動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，中頻（101000Hz）是以速度作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，而

3、在 高頻區(qū)（lKHz以上）則以加速度作為振動(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)比較適宜。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 lKHz以上的高頻振動(dòng)，則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)備長期使用、觀察、維修與測(cè)試后的 經(jīng)驗(yàn)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)的適用范圍

4、和測(cè)定方法。目前應(yīng)用較廣的振動(dòng) 標(biāo)準(zhǔn)有：ISO 2372機(jī)器振動(dòng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)ISO 3945振動(dòng)烈度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定與評(píng)定CAD/MS/NVSH 107軸承振動(dòng)測(cè)量的判斷VDI 2056振動(dòng)烈度判據(jù)2）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)行參數(shù)測(cè)定，并 按時(shí)間先后進(jìn)行比較，以正常狀態(tài)下的測(cè)定值作為原始值 進(jìn)行判定的方法。用相對(duì)判定方法，日本的經(jīng)驗(yàn)是：振動(dòng)值初始值， 為異常。3）類比判定標(biāo)準(zhǔn)是把數(shù)臺(tái)型號(hào)相同的整臺(tái)機(jī)械設(shè)備或零部件在外載荷、 轉(zhuǎn)速以及環(huán)境因素等都相同的條件下，對(duì)被測(cè)量值進(jìn)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

5、 是否處于良好的運(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)ISO 2372機(jī)器振動(dòng)烈度：在機(jī)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(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）=Vpcoscot的間諧振動(dòng)，其振 動(dòng)速度有效值用下式計(jì)算：Vra=Vl/T/TV2（t）d t式中，T間諧振動(dòng)的周期，T=2n/w實(shí)際上，振動(dòng)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(cè)量并直接顯示。因此，在應(yīng)用時(shí) 是很方便的。ISO 2732中規(guī)定了轉(zhuǎn)速為60012000rpm的機(jī)器在10200Hz的頻率范圍內(nèi)機(jī)械振動(dòng)烈度的范圍，它將振動(dòng)

6、速 度有效值從0.11mm/s （人體剛有振動(dòng)的感覺）至J 71mm/s的 范圍內(nèi)分為15個(gè)兩級(jí)。相鄰兩個(gè)烈度量級(jí)之比約為1 :, 即相差4dB。這是由于對(duì)于大多數(shù)機(jī)器的振動(dòng)來說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)：A級(jí)（良好）一一機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振級(jí)。B級(jí)（容許）一一已超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振級(jí)，但對(duì)機(jī)器的工作尚無顯著的影響。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)已達(dá)到使機(jī)器不能正常 工作。顯然，不同的

7、機(jī)械設(shè)備由于工作要求、結(jié)構(gòu)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)烈度范圍必然是各不相同 的。所以對(duì)各種機(jī)械設(shè)備是不能用同一標(biāo)準(zhǔn)來衡量。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，ISO 2372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。第一類一一在正常條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)器連接成一整體 的設(shè)備（15Kw以下的發(fā)動(dòng)機(jī)）。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(dòng)機(jī)如螺桿壓縮機(jī)）及剛性固定在專用 基礎(chǔ)上的發(fā)動(dòng)機(jī)及設(shè)備（300KW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

8、 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)）o第四類安裝在在測(cè)振方向上相對(duì)較軟的基礎(chǔ)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 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)較軟的基礎(chǔ)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)ISO 2372序號(hào)振動(dòng)烈度范圍機(jī)械振動(dòng)類別振動(dòng)速度nim/s分貝dB第一類第二類第三類第四類171- _81281_853858913好489_93良好593_97良好697101容許良好7101105容許8105109容許9109113可容忍容許10113117可容忍11117121可容忍12121一一125不允許可容忍13125129不允許14129133不允許15133137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),由于結(jié)構(gòu)不同，其振動(dòng)特性變化較大，往往允許有較強(qiáng)的振動(dòng)(2030mm/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)。大多數(shù)泵類設(shè)備轉(zhuǎn)速（電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速）為1500rpms 30001-pm,即頻率為25Hz、