机械设备振动状态监测培训讲义
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第一讲机组振动测试与分析技术第一节振动测量振动是一种特殊的力学运动形式,它是指质点或机械动力系统在某一稳定平衡位置随时间变化所做的一种往复式运动。
四种振动形式:简谐振动:运动量随时间按谐和函数的形式变化周期振动:运动量变化经过一个固定的时间间隔不断重复非周期振动:振动量变化随时间不呈现重复性随机振动:任一给定时刻的运动量不能预先确定汽轮发电机组振动的激振力来自于周期旋转的轴,因而多数是周期振动。
它们一般可以被分解为若干个简谐振动之和。
个别情况下,也会呈现为单一的简谐振动的形式。
一、简谐振动与复合振动旋转机械最基本的振动形式是简谐振动,位移的数学表达式为:x=Asin(ωt+φ)A:位移幅值,ω表示园频率,φ表示初始相位。
两个以上频率不相同的简谐振动合成在一起,便形成一个复合振动,反过来,任何周期振动又都可以分解成若干个简谐振动。
付里叶变换是进行这种分解的有效工具。
旋转机械的振动信号都是周期性连续信号,汽轮机组振动专业习惯称这种信号为通频信号。
用FFT分解后得到的一系列简谐信号中,与转动频率相同的简谐振动具有特殊的意义,它被称之为一倍频振动,也有称之为工频、基频、选频、同频或1X等。
频率为转速二分之一和两倍的简谐振动在旋转机械的振动分析也是较常用到的,它们分别被简称为半频(1/2X)和倍频(两倍频,2X)振动。
低于工作转速频率的振动,统统被称为低频振动;高于工作转速频率的振动,被称为高频振动。
它们可能是转动频率的整分数倍或整数倍,也可能不是。
二、振动位移、速度和加速度振幅的量度简谐振动可以用位移、速度和加速度三种形式表示。
简谐振动位移的大小,用振幅Ap表示,即最大位移到平衡位置之间的距离,也称作单峰值;振动的波峰与波谷之间的垂直距离称作为峰峰值,表示为Ap-p;单位都是微米(μm)或毫米(mm)。
电厂习惯用“丝”或“道”表示,1毫米是100丝,1丝等于10微米。
在描述振幅的大小时,如果不做特别的注明,所指振幅都是峰峰值,这是目前振动测量仪器对位移振幅习惯的输出值。