用激光测振仪测量螺丝机振动位移情况

Advances in Education教育进展, 2019, 9(6), 650-659Published Online November 2019 in Hans. /journal/aehttps:///10.12677/ae.2019.96106Application of Laser VibrationInstrument in Vibration TestTeachingShuyong Liu1, Yongbao Liu1, Jinfang Lu2, Kai Chai3*, Pan Su11College of Power Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan Hubei2College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha Hunan3College of Naval Architecture and Ocean, Naval University of Engineering, Wuhan HubeiReceived: Oct. 3rd, 2019; accepted: Oct. 17th, 2019; published: Oct. 24th, 2019AbstractThe application of a novel laser vibration tester in vibration monitoring experimental teaching is discussed. Firstly, the main characteristics and use occasions of the instrument are analyzed. Se-condly, the experimental bench and experimental steps are designed. Thirdly, the different para-meters under the condition of the test results are compared. Then, the time domain curve and the frequency domain characteristic curve of the vibrating body are obtained. Finally, the factors af-fecting the test results and the precautions are discussed, which lays a foundation for the applica-tion of laser vibration tester in engineering practice.KeywordsLaser Vibration Instrument, Vibration Monitoring, Experimental Teaching激光振动测试仪在振动测试教学中的应用刘树勇1，刘永葆1，卢锦芳2，柴凯3*，苏攀11海军工程大学，动力工程学院，湖北武汉2湖南大学，土木工程学院，湖南长沙3海军工程大学，舰船与海洋学院，湖北武汉收稿日期：2019年10月3日；录用日期：2019年10月17日；发布日期：2019年10月24日*通讯作者。

激光测振方法在振动试验中的应用摘要激光测振技术因为采用非接触式测量的方式，其测量结果准确度高，受到越来越广泛的关注和认可，具有良好的应用前景。

本文对激光测振技术进行介绍，并采用激光测振系统进行标准梁的振动测量实验，实验结果证明激光测振比原有的应用传感器测振准确度更高，尤其对轻薄结构的测量不存在质量和刚度上的质量附加问题。

关键词激光；振动；测量；振动试验；标准梁振动对机械设备等带来的负面影响不容忽视，不但对设备以及部件等的精度造成影响，而且其所带来的振动荷载也加大了机械设备的损耗，直接影响其使用的寿命。

因此，如何对振动进行测量，并采用恰当的措施将其有效的降低，是行业中普遍关注的问题。

传统的传感器测振方法需要将加速度传感器附着在被测试物体上，但是这种测试方法对于轻薄结构的测量存在质量和刚度上的附加问题，对测量结果的准确性产生影响。

激光测振技术是利用了激光多普勒效应，对于被测物体的结构表面不需要预先进行打孔或者打磨的处理，对安装控件也没有限制性要求，这就解决了传感器附加作用的影响。

激光测振以非接触的测量操作，高度的测量准确性，赢得了行业内的认可，受到了广泛的推广。

1 激光测振的常用方法关于测振主要分为两个方面，一方面是对设备和结构本身所具有的振动进行测量，另一方面是对设备和结构在外界某种激励的作用下而产生的振动测量。

随着光学技术和电子技术的发展，激光测振作为光电检测中的一种重要检测方法，改变了传统传感器接触式测量所带来的附加干扰问题，以非接触式的振动测量方法得到更加准确、实时的测量结果。

从目前激光测振的方法来看，以下面三种方法为主：1）激光干涉法。

此种方法以激光本身所具有的干涉特性为基础，利用激光波长作为主要参数，进行元件的测振。

激光干涉测量法在光电测量领域应用广泛，在非接触式振动检测方法中占有重要地位。

但是这种测量系统中大部分光路是由各种玻璃光学元件分立构成，在元件的安装和调试方面都要求极高的精度，而且结构相对要复杂的多，其系统的设置也受多方面条件的限制，缺少灵活性；2）激光散斑法。

激光测振仪的使用方法：
1.前期准备：确认被测物的振动频率和振幅，选择合适的测振仪和传感器，并选择适
当的测试环境和位置，确保不受外部干扰。

同时，正确连接设备，保证传感器与激光测振仪的信号连接正确，并打开激光测振仪进行预热，以确保仪器的工作状态稳定。

2.设置测量参数：在操作过程中，需要设置测量参数，包括振动频率范围和采样率等。

3.安装和校准传感器：根据具体的测量需求，选择合适的传感器并安装在被测物上，
尽量使传感器与被测物保持稳定。

同时，还需要校准传感器，包括灵敏度和基准值等。

4.启动测量：在确保所有设备就绪后，启动测量。

观察数据并进行数据处理和分析。

• 一般测量加速度有规律性波峰时可能轴承点蚀或轮齿 损坏。
振动位移、速度和加速度之间的关系
振动位移具体地反映了振动幅度的大小，振动速度
反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大 小。
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。
的对称轴线紧固，然后按米字形紧固。
1.4 如果螺栓成方形分布，有两个对称轴线时，先紧固两个
对称轴线，然后紧固两个对角线螺栓。如：八孔法兰螺栓的 紧固。
1.5 紧固时一定注意不能超力矩使用螺栓，如果不清楚力矩
大小，请查看说明书力矩要求。
螺栓的紧固
• 2.0螺栓安装前的检查 • 2.1检查螺栓丝扣，丝扣旋和不顺畅不能使用。 • 2.2检查螺栓的外表面，如果有裂纹或其他缺陷也不
振动测量
• 3 振动加速度：加速度则反映设备内部各种力的综合 作用.现场应用上,对于低速设备(转速小于100RPM)来 说,位移是最好的测量方法.
• 而那些加速度很小，其位移较大的设备,一般采用速度 测量,对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度 也适中,但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量 是非常重要的手段。
振动位移、速度和加速度之间的关系
由于上述原因，在通常情况下，大机组转子的振动
用振动位移的峰值[μm]表示，用装在轴承上的非接 触式电涡流位移传感器来测量转子轴颈的振动；大 机组轴承箱及缸体、中小型机泵的振动用振动速度 的有效值[mm/s]表示，用装在机器壳体上的磁电式 速度传感器或压电式加速度传感器来测量；齿轮的 振动用振动加速度的单峰值[g]表示，用加速度传感 器来测量。
5.4 止动垫圈、六角螺母防松：拧紧螺母后，将垫圈的耳边弯折， 使其与零件及螺母的侧面贴紧。