振动基础知识分析
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振动基础必学知识点
以下是振动基础必学的知识点:
1. 振动的定义:振动是物体围绕某个平衡位置来回周期性地运动。
2. 振动的周期和频率:振动的周期是振动一个完整循环所需要的时间,单位是秒;频率是单位时间内振动的次数,单位是赫兹。
它们之间有
以下关系:频率 = 1/周期。
3. 振动的幅度:振动的幅度是指物体离开平衡位置的最大距离。
4. 简谐振动:简谐振动是指物体在没有阻力的情况下,围绕平衡位置
做匀速往复运动的振动。
简谐振动的特点是周期恒定、频率固定且幅
度不断变化。
5. 谐振:谐振是指当外力作用频率与物体固有频率相同时,物体容易
发生共振现象,振幅会明显增大的现象。
6. 弹簧振子:弹簧振子是指一个质点通过与弹簧连接,形成一个可以
进行振动的系统。
弹簧振子的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
7. 摆钟:摆钟是指一个由质点与一个固定的绳或杆连接,形成可以进
行振动的系统。
摆钟的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
8. 声音的传播和振动:声音是由物体的振动引起的机械波。
声音的传
播需要介质的存在,并且介质中的分子通过相互振动来传递能量。
9. 波动的特征:波动的特征包括传播速度、波长、频率和振幅。
10. 波的类型:根据波动传播介质的性质,波可以分为机械波和电磁波两种类型。
以上是振动基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助理解振动和波动以及它们在不同物理现象中的应用。
大物知识点总结振动振动是物体周围环境引起的周期性的运动。
它是自然界中普遍存在的物理现象,了解振动现象对于理解物质的性质和物理规律具有重要意义。
振动现象广泛存在于自然界和人类生活中,如大地的地震、声波的传播、机械振动、弹性体的振动等等。
本文将介绍大物知识点中与振动相关的内容,并做相应总结。
一、简谐振动简谐振动是指体系对于某个平衡位置附近作微幅振动,其回复力正比于位移的现象。
它是最基本的振动形式,也是在自然界中广泛存在的振动。
简谐振动的重要特征包括振幅、周期、频率、角频率、相位等。
简谐振动的数学描述是通过简谐振动的运动方程来完成的,对于弹簧振子来说,它的运动方程是x = Acos(ωt + φ),其中x为位移,A为振幅,ω为角频率,t为时间,φ为相位。
利用这个方程,我们可以得到简谐振动的各种运动参数,如速度、加速度、动能、势能以及总机械能。
对于简谐振动系统,我们可以利用牛顿第二定律与胡克定律来进行分析。
牛顿第二定律可以得出振动体的加速度与回复力的关系,而胡克定律则是描述了挠性介质的回复力与位移的关系。
利用这两个定律,我们可以得到简谐振动的运动参数和系统的动力学性质。
二、受迫振动和共振在实际中,许多振动都是在外力的驱动下进行的,这种振动被称为受迫振动。
受迫振动是振动中的另一个重要现象,它包括了临界阻尼和过阻尼等多种振动状态。
受迫振动系统的特点是具有固有振动频率以及外力频率,当外力频率与系统的固有振动频率相近时,就会出现共振现象。
共振是指系统受到外力作用后,振幅或能量急剧增大的现象。
共振现象在实际工程中有着重要应用,如建筑结构的抗震设计、桥梁的结构设计等。
三、波的传播波是另一种重要的振动形式,它在自然界和人类生活中都有着广泛的应用。
波的传播包括机械波、电磁波、物质波等多种形式,它的传播速度和传播方式与特定介质的性质密切相关。
波的传播是通过介质中的微小振动来实现的,振动的传递使得能量和信息得以传播。
在波的传播中,我们可以通过波动方程来描述波的传播规律,如弦上的横波传播可以通过波动方程来描述,光波的传播也可以通过麦克斯韦方程来描述。
高中物理振动振动是高中物理中一个非常重要的概念,是许多自然现象和科学原理的基础。
振动在我们周围随处可见,比如钟摆的摆动、弹簧的震动、声音的传播等都与振动有关。
本文将从振动的定义、特点、分类以及在生活中的应用等方面进行详细的介绍。
一、振动的定义振动是指物体围绕平衡位置周期性地作往复运动,即物体由平衡位置向一个方向运动,再返回原来的平衡位置,如此反复。
在振动过程中,物体的能量在弹性介质中传播,经历一系列周期性的变化。
二、振动的特点1.周期性:振动是指物体围绕平衡位置做周期性的运动。
这一周期性运动可以很规律,也可以呈现出复杂的特征。
2.振幅:振幅是指振动物体偏离平衡位置的最大距离,它决定了振动的幅度大小。
3.频率:频率是指单位时间内振动的次数,通常用赫兹(Hz)作为单位,不同的振动系统有不同的频率。
4.波长:波长是指相邻两个振动周期之间的距离,它与频率和振动速度有关。
三、振动的分类根据振动的性质和特点,振动可以分为机械振动和电磁振动两种。
1.机械振动:机械振动是指由机械系统产生的振动,比如弹簧振子、声音波动等都属于机械振动。
2.电磁振动:电磁振动是指由电磁系统产生的振动,比如光波的传播、无线电波的发射等都属于电磁振动。
四、振动在生活中的应用振动在生活中有着广泛的应用,不仅在物理学领域有着重要意义,还在其他领域产生了深远的影响。
1.医学领域:超声波成像技术利用声波的振动原理,可以用于医学诊断和治疗。
2.工程领域:震动台可以模拟地震等自然灾害,用于建筑物的抗震设计和测试。
3.交通领域:振动感应器可以用于检测车辆的振动状态,保障交通安全和车辆性能。
4.通信领域:光纤通信系统利用光的电磁振动实现信号的传输,具有高速和稳定的优势。
综上所述,振动是一种周期性的运动形式,具有广泛的应用价值。
通过学习振动的原理和特点,不仅可以更好地理解自然界中的现象,还可以为科学技术的发展和生活的改善提供基础支持。
希望本文对读者有所帮助,让大家对振动有更深入的认识和理解。
一、名词和术语1. 振动的基本参量:幅值、周期(频率)和相位机械振动是指物体围绕其平衡位置附近来回摆动并随时间变化的一种运动。
振动通常以其幅值、周期(频率)和相位来描述,它们是描述振动的三个基本参量。
a.幅值:表示物体动态运动或振动的幅度,它是机械振动强度的标志,也是机器振动严重程度的一个重要指标。
机器运转状态的好坏绝大多数情况是根据振动幅值的大小来判别的。
针对机械设备的振动信号,选择有效的特征参数指标,是实现状态监测的关键,常用的特征参数包括:有量纲参数: 均方根(RMS),峰值(Peak),峰峰值(Peak-Peak)。
均方根(RMS):表征信号的能量,其定义为:均方根是对机组进行状态监测最重要的指标,由于均方根振动信号的能量,当机组正常运转时,振动信号的能量处于比较稳定的状态,当机组某个零部件出现异常后,信号的能量增加,当增知到超过设定阅值时,就可以判断出机组出现异常、对于速度信号的评估,通常用均方根表示。
均方根的稳定性和趋势性较好,许多标准都采用均方根来作为状态监测的参数.ISO 10816是针对通用机械的状态监测标准,采用速度信号的RMS作为特征参数。
VDI 3834作为唯一一个针对风电机组的振动标准,采用速度和加速度的RMS作为监测指标.峰值是指某段采集的信号中的最高值和最低值,其中,最高值表示为Peak(+),最低值表示为Peak(-),由于加速度信号主要表征受力的大小,因此通常用峰值来表征加速度的大小.峰峰值(Peak-Peak)是指某段采集的信号中,最高值和最低值之间的差值,它是峰值(+)和峰值(-)之间的范围,由于峰峰值描述的是信号值的变化范围大小,因此对于位移信号,通常用峰峰值表示。
峰-峰值等于正峰和负峰之间的最大偏差值,峰值等于峰-峰值的 1/2。
只有在纯正弦波的情况下,均方根值才等于峰值的0.707 倍,平均值等于峰值的0.637倍。
而平均值在振动测量中一般则很少使用。
1振动的危害1.1动静部分发生摩擦解释:由于汽轮机单机容量的增加以及对效率的追求,动静部分特别是径向间隙很小(一般为2-5mm),过大的振动极易造成动静部分摩擦从而造成灾难性的后果,如果摩擦发生在转轴的汽封处,将会造成转子的热弯曲引起振动的进一步增加,形成恶性循环引起转子的永久性弯曲。
1.2加速某些部件的磨损和产生偏摩解释:因振动产生不均匀的磨损,主要有轴颈、轴承、活动试联轴器、发电机滑环、励磁整流子以及静止部分的滑销系统。
振动之所以使这些部件产生不均匀的磨损,主要是动静部件或二个部件之间存在差别振动,同时,轴颈的回转中心不在轴瓦的中心,回转轨迹有一定的偏心度(以后会看到,这个偏心是轴承不产生油膜震荡的条件),周期性的作用力常常偏向某一方向,这是造成偏摩的根本原因。
1.3动静部分的疲劳损坏解释:刚体的振动具有一定的能量,振动的强度越大、振动的能量越大,由此使某些部件产生过大的动应力导致疲劳损坏并造成事故的进一步扩大。
在现场,由振动使零件发生疲劳损坏的主要有轴瓦乌金碎裂,这是由于转轴和轴承之间的差别振动太大(对于一般落地试轴承,轴颈的振动强度是轴承的5-10倍)1.4某些紧固件的断裂和松弛解释:过大的振动使轴承座紧固螺栓断裂和某些零件的松脱,丧失原有的功能,甚至浇筑的基础松动,最典型的事例是日本海南电厂的600MW机组,在启动过程中发生强烈振动最后导致51米长的轴系中断17处,国内也有类似事件,主要是国产200MW机组因调速系统故障引起机组的强烈振动导致轴系断裂,轴承座飞出。
1.5机组经济性降低解释:一般的振动最先使转子的轴封处发生摩擦,导致汽封间隙的扩大(几乎在每台汽轮机上发生,燃气轮机也不例外)使机组的漏汽量增加,经济性降低。
1.6直接或间接造成事故解释:过大的振动使汽轮机危急保安器或机组其他保护仪表的正常工作受到直接的影响,国产200MW机组就发生过因振动导致危急保安器误动的事例。
另一方面,振动产生的噪音对运行人员的身心健康造成危害。
1、正定对称的阻尼矩阵:意味着系统因初始扰动储存起来的能量在振动过程中将因阻尼作用而不断地消耗掉。
一般情况下,结构的质量矩阵M 是正定对称矩阵,刚度矩阵K 是半正定对称矩阵,而粘性阻尼矩阵C 应该为正定对称矩阵。
原因如上。
2、实模态理论:对于某一阶主振动,各个质点运动的相位不是相同就是相反,也就是说,质点总是同时通过平衡位置,同时达到运动量的最大值。
因此,节点的位置固定不变,主振动呈现驻波性质。
对无阻尼系统,位移矢量和速度矢量的相位差始终为90°。
3、复模态理论:对于具有非比例粘性阻尼的系统,即使在同一阶主振动中,节点的位置也是变化的,振动将呈现行波性质而有别于实模态振动的驻波性质,位移矢量和速度矢量之间的相位差是不确定的。
在这种情况下,引入状态变量进行分析将更加方便。
有关的模态理论成为复模态理论。
(准定常气动力下的二元翼段颤振问题就属于这种情况)。
4、气动力为位移和速度的函数,这相当于气动力改变了结构的刚度特性和阻尼特性。
5、对于单自由度系统,固有频率和自由振动频率相同,而对于多自由度系统,固有频率和自由振动频率通常是不同的。
系统刚度愈大,固有频率愈高。
频率是由质量和刚度确定的。
6、阻尼:阻尼的性质通常是比较复杂的,它可能是位移、速度以及其他因素的函数。
工程中常用的是粘性阻尼,这类阻尼与速度的大小成正比。
d F cx =- 。
阻尼的大小将直接决定系统的运动是否具有振动特性,临界阻尼状态就是系统是否振动的分界线,当阻尼系数1ξ<时系统是振动的,当1ξ≥时系统就不作振动了。
把1ξ=时对应的粘性阻尼系数定义为临界阻尼系数。
记为02c c m ω==特性和刚度特性来确定。
综上所述,有阻尼系统自由振动的特性取决于特征方程的根的特性;对于欠阻尼的情况,它的根是复数。
特征根具有频率量纲,故称之为复频率,它的实部是一个负数,表示了振幅衰减的状态;虚部总是共轭成对地出现,表示了系统振动的频率,因此特征根反映了全部振动特性。
振动频谱分析基础振动频谱分析是通过将信号分解成不同频率的成分来研究振动信号的一种方法。
它被广泛应用于机械、航空航天、电力等行业,用于故障诊断、结构健康监测、产品品质评估等方面。
本文将介绍振动频谱分析的基础知识,包括时间域分析、频域分析和谱线类型等内容。
时间域分析是振动频谱分析的起点,它主要研究振动信号在时间轴上的变化。
时间域分析的常用方法有时域图、波形图和轨迹图等。
时域图是通过将振动信号的幅值随着时间的变化绘制成图像来描述信号的特征。
波形图是将振动信号的振动轨迹绘制成图像,可以直观地观察信号的振动形态。
轨迹图则是绘制振动信号的相位随时间的变化,可以用来研究信号的相位关系。
频域分析是振动频谱分析的核心,它通过将信号从时域转换到频域来研究振动信号的频率特性。
频域分析的常用方法有傅里叶变换、快速傅里叶变换(FFT)和功率谱密度分析等。
傅里叶变换是将信号从时域转换到频域的数学方法,可以将信号分解成不同频率的正弦波成分。
FFT是傅里叶变换的一种快速计算方法,可以高效地计算出信号的频谱。
功率谱密度分析则是研究信号能量在不同频率上的分布,可以用来研究信号的频率特性。
在频域分析中,振动信号的频谱可以分为连续谱和离散谱两种类型。
连续谱是指信号在整个频率范围上的分布情况,可以用来分析信号的频带宽度和幅值特性。
离散谱则是指信号在离散频率点上的幅值分布,可以用来研究信号的谐波成分。
在实际应用中,通常使用功率谱来表示振动信号的频谱特性,它是信号在不同频率上的能量密度。
振动频谱分析中的一项重要应用是故障诊断。
通过分析振动信号的频谱可以识别出机械系统中的故障特征,例如轴承故障、齿轮故障等。
不同故障类型会在频谱上产生不同的特征频率,通过识别这些特征频率可以准确地判断故障类型和故障程度。
此外,振动频谱分析还可以用于结构健康监测和产品品质评估等方面,通过对振动信号的频谱进行分析可以得到结构的固有频率和模态参数,评估结构的健康状况和产品的品质水平。
机械振动学基础知识振动系统的瞬态响应分析引言机械振动学是研究物体在受到外力作用时产生的振动现象以及振动特性的一门学科。
振动系统在受到外部激励时会产生瞬态响应,瞬态响应是指系统在初始时刻受到外部干扰后,振动幅值和相位都发生变化的过程。
了解振动系统的瞬态响应对于分析系统的动态特性和设计控制策略至关重要。
一、单自由度系统的瞬态响应分析单自由度系统是机械振动学中最基本的振动系统之一,通常由质点和弹簧-阻尼器构成。
在受到外部激励时,单自由度系统的瞬态响应可以通过拉普拉斯变换等方法进行分析。
振动系统的瞬态响应主要包括自由振动和受迫振动两种情况,其中自由振动是指在没有外部激励的情况下系统的振动响应,而受迫振动是指在受到外部激励时系统的振动响应。
二、多自由度系统的瞬态响应分析多自由度系统是由多个质点和弹簧-阻尼器构成的振动系统,具有更加复杂的动力学特性。
在受到外部激励时,多自由度系统的瞬态响应需要通过矩阵计算等方法进行分析。
多自由度系统的振动模态是研究系统振动特性的重要方法,通过振动模态分析可以得到系统的固有频率和振动模型。
三、瞬态响应分析在工程应用中的意义瞬态响应分析在工程实践中具有重要的应用意义,可以帮助工程师了解系统在受到外部干扰时的振动特性,并设计合适的控制策略。
工程领域中的许多振动问题都需要进行瞬态响应分析,例如建筑结构的地震响应、风力作用下桥梁的振动响应等。
结论机械振动学是一门研究物体振动现象和振动特性的重要学科,瞬态响应分析是分析振动系统动态特性的关键方法。
通过对振动系统的瞬态响应进行深入研究,可以更好地理解系统的振动机制,为工程实践提供重要参考依据。
我们需要不断深化对振动系统的瞬态响应分析,推动机械振动学领域的进步与发展。
振动测量分析基础知识振动测量分析是指对物体振动特性进行测量和分析的过程,常用于工程领域的振动分析、故障诊断和结构健康监测。
在进行振动测量分析时,需要掌握一些基础知识,包括振动的基本概念、振动测量的方法、振动信号的分析与处理等。
一、振动的基本概念1.振动:物体围绕其中一位置或平衡位置作往复或周期性运动的现象。
2.振动的主要参数:振幅、周期、频率、相位和相位差。
3.振动的分类:自由振动和受迫振动,以及简谐振动和非简谐振动。
二、振动测量的方法1.直接法:通过直接接触目标物体或其附近的测点,使用传感器实时测量振动信号。
常用的传感器有加速度计、位移传感器和速度计等。
2.非接触法:通过无线传感技术、光学传感技术或红外线传感技术等,对远离目标物体的振动信号进行测量。
常用的传感器有激光测振仪、红外线摄像机和毫米波雷达等。
3.振动传感网络:通过多个传感器分布在目标物体上,实现多点同时测量和数据采集,进行全局振动监测和分析。
三、振动信号的分析与处理1.时域分析:通过对振动信号的波形进行观察和分析,得到信号的振幅、周期、频率以及时间变化规律。
2.频域分析:将时域信号转换为频域信号,通过傅里叶变换等方法,得到信号的频率成分和能量分布,可进行频谱分析和频率响应分析。
3.相位分析:通过测量不同测点的相位差,可以获得信号的相位关系和振动传播速度。
4.整频带法:对振动信号进行整个频率范围的分析,用于诊断和评估整个系统的振动特性。
5.专频法:对振动信号在特定频率范围内的分析,用于更精确地检测特定故障或异常情况。
振动测量分析在工程领域有着广泛的应用,例如在机械设备的故障诊断中,可以通过振动信号的分析来判断设备的健康状况和故障原因;在建筑物结构健康监测中,可以通过振动传感器对结构的振动参数进行实时监测,预防和诊断结构损伤等。
随着传感器技术和信号处理算法的不断发展,振动测量分析的精度和应用范围也在不断扩大,对振动的研究和应用产生了积极的推动作用。
基本概念和基础知识
一、常见的工程物理量
力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等
(一)力:力是物体间的相互作用,是一个广义的概念。
物体承受的力可以有加载力,也可以有动态力,我们常测试的力主要是动态力,即给结构施加力,激发结构的某些特性,便于测试了解其结构特性,如模态试验用的力锤。
(二)应力应变:材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。
在外力作用下,单位长度材料的伸长量或缩短量,称为应变量。
在一定的应力范围(弹性形变)内,材料的应力与应变量成正比,它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。
(三)振动位移:位移就是质量块运动的总的距离,也就是说当质量块振动时,位移就是质量块上、下运动有多远。
位移的单位可以用µm 表示。
进一步可以从振动位移的时间波形推出振动的速度和加速度值。
可以是静态位移,可以是动态位移。
通常我们测试的都是动态位移量。
有角位移、线位移等。
(四)振动速度:质量块在振荡过程中运动快慢的度量。
质量块在运动波形的上部和下部极限位置时,其速度为0,这是因为质量块在这两点处,在它改变运动方向之前,必须停下来。
质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值,在此点处质量块已经加速到最大值,在此点以后质量块开始减速运动。
振动速度的单位是用mm/s来表示。
(五)振动加速度:被定义为振动速度的变化率,其单位是用有多少个m/s2 或g来表示。
由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方,在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。
(六)转速:旋转机械的转动速度
(七)简谐振动及振动三要素
振动是一种运动形式――往复运动
d=Dsin(2πt/T+Φ)
D――振动的最大值,称为振幅
T――振动周期,完成一次全振动所需要的时间
f――单位时间内振动的次数,即周期的倒数为振动频率,
f =1/T (Hz)(1)
频率f 又可用角频率来表示,即
ω=2π/T (rad/s)
ω和f的关系为
ω=2πf (rad/s)(2)
f =ω/2π(Hz)(3)
将式(1)、(2)、(3)代入式可得
d =D sin(ωt+Φ)=Dsin(2πft+Φ)
可以用正玄或余玄函数描述的振动过程称之为简谐振动
振动三要素:振幅D、频率f和相位Φ
(八)、表示振动的参数:位移、速度、加速度
振动位移: d = Dsinωt
D
π)
振动速度:v = Dωcosωt =Vsin(ωt +
2
V= Dω
振动加速度:a = -Dω2sinωt =Asin(ωt +π)
A=-Dω2
(九)振动三要素在工程振动中的意义
1、振幅
○振幅~物体动态运动或振动的幅度。
★振幅是振动强度和能量水平的标志,是评价机器运转状态优劣的主要指标。
即“有没有问题看振幅”。
○峰峰值、单峰值、有效值
振幅的量值可以表示为峰峰值(pp)、
单峰值(p)、有效值(rms)或平均值(ap)。
峰峰值是整个振动历程的最大值,即正峰
与负峰之间的差值;单峰值是正峰或负峰
的最大值;有效值即均方根值。
○振动位移、振动速度、振动加速度
振幅分别用振动位移、振动速度、振
动加速度值加以描述、度量,三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。
在振动测量中,除特别注明外,习惯上:
○振动位移的量值为峰峰值,单位是微米[μm]或毫米[mm];
○振动速度的量值为有效值(均方根值),单位是毫米/秒[mm/s];
○振动加速度的量值是单峰值,单位是米/秒平方[m/s2]或重力加速度[g],1[g] =
9.81[m/s2]。
○峰峰值、有效值、单峰值三者之间的量值关系
单峰值=峰峰值/2,有效值=0.707峰峰值(峰峰值=1.414有效值)
平均值=0.637峰峰值,平均值应用较少。
△在低频范围内,振动强度与位移成正比;
△在中频范围内,振动强度与速度成正比;
△在高频范围内,振动强度与加速度成正比。
频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长,速度、加速度的数值相对较小,因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小;而频率高,意味着振动次数多、过程短,速度、尤其是加速度的数值及变化量大,因此振动强度与振动加速度成正比。
△振动位移反映了振动距离(间隙)的大小,振动速度反映了振动能量的大小,振动加速度反映了振动冲击力的大小。
在实际应用中:
△大型旋转机械的振动用装在轴承座上的涡流式位移传感器来测量转子(轴)的振动,用振动位移的峰峰值[μm]表示;
△一般转动设备的振动用速度传感器、如今主要是加速度传感器在壳体上靠近轴承处来测量,用振动速度的有效值[mm/s]表示;
△齿轮的振动用加速度传感器在壳体上测量,用振动加速度的单峰值[m/s2]或[g]表示,或用振动速度的有效值[mm/s]表示。
2、频率
○频率f ~物体每秒钟振动循环的次数,单位是赫兹[Hz]。
★频率是振动特性的标志,是分析振动原因的重要依据。
即“有没有问题看振幅,什么问题看频率”。
○周期T是物体完成一个振动过程所需要的时间,单位是秒[s] 。
例如一个单摆,它的周期就是重锤从左运动到右,再从右运动回左边起点所需要的时间。
频率与周期互为倒数,f=1/T。
对旋转机械来说,转子每旋转一周就是完成了一个振动过程,为一个周期,或者说振动循环变化了一次。
因此转速n、角速度ω都可以看作频率,称为旋转频率、转速频率、圆频率,或n、ω、f不分,都直接简称为频率,它们之间的换算关系为:f =n/60,ω=2πf=
2πn/60≈0.1n,其中转速n的单位为转/分钟[r/min],角速度ω的单位为弧度/秒[rad/s]。
○倍频、一倍频、二倍频、0.5倍频、工频、基频、转频
许多振动往往与转速相关,因此振动频率也可以用转速频率的倍数来表示。
倍频就是用转速频率的倍数来表示的振动频率。
如果振动频率为机器实际运行转速频率的一倍、二倍、三倍、0.5倍、0.43倍、…时,则称为一倍频(习惯上又称为1X,或1×)、二倍频(2X、2×)、三倍频(3X、3×)、0.5倍频(0.5X、0.5×)、0.43倍频(0.43X、0.43×)、…等。
其中,一倍频,即实际运行转速频率又称为工频、转频、基频,0.5倍频又称为半频。
例如,某机器的实际运行转速n为6000 r/min,那么,转速频率=n/60=6000/60=100Hz,其工频为100Hz,二倍频为200Hz,半频为50Hz。
3、相位
○相位~给定时刻振动体被测点相对于固定参考点的角位置,单位是度[°]进一步的理解后续再介绍。
(十)波形与频谱的关系
FFT变换原理
FFT变换示意图
二振动测量用传感器
如何检测到振动信号呢?测试系统采集的都是电压信号,如何将物理量转换为电量呢?这就需要各种类型的传感器。
1、传感器作用:传感器就是将被测物量的变化转换成电信号的转换器。
2、传感器分类:传感器根据被测物量的不同分为:温度传感器、压力传感器、力传感器、应变计、振动传感器(位移传感器、速度传感器、加速度传感器)、转速传感器以及噪声传感器等;
3、传感器常用技术指标:
最常用的指标:灵敏度:传感器将物理量转换成电量后,我们测到的是电压,如
何知道真实物理量变化了多少呢?这就是传感器的灵敏度指标要告诉我们的。
灵敏
度就是单位物理量变化产生的电量大小。
如位移传感器灵敏度指标:7.87mv/um。
单
位:V/EU
4、电涡流式位移传感器
外形图
用于测量轴的振动。
灵敏度:200mv/mil=7.87mv/μm≈8 mv 5、电动式速度传感器
用于测量轴承座的振动速度。
灵敏度:500mv/in/s =19.6mv/mm/s
6、压电式加速度传感器
灵敏度:25mv/g Bently公司标准型
三、振动标准
△振动评价
评价设备运行状态是否正常、有无发生故障,除查看转速、流量、压力、温度、电流等运行参数外,主要是看设备的振动状况,看振幅值的大小。
○振动烈度
振动烈度是振动标准中的通用术语,是描述一台机器振动能量状态的特征量。
在国内外振动标准中,几乎都规定振动烈度的度量值为振动速度的有效值。
因此,可以认为振动烈度就是振动速度的有效值。
由于只有振动烈度才有振动标准可以参照(大机组不完全如此),评价机器运转状态的优劣时才能做到有据可依。
所以在对一般旋转机械进行振动检测时,应测量振动速度的有效值(而不是振动位移),并要求在靠近轴承位置处的水平、垂直、轴向三个方向上都进行测量,
最后取最大值作为振动烈度。
烈度标准
11。