机械振动基础第二章PPT解析
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第⼆章旋转机械振动分析基础第⼆章旋转机械振动分析基础振动在设备故障诊断中占了很⼤的⽐重,是影响设备安全、稳定运⾏的重要因素。
振动⼜是设备的“体温计”,直接反映了设备的健康情况,是设备安全评估的重要指标。
⼀台机组正常运⾏时,其振动值和振动变化值都应该⽐较⼩。
⼀旦机组振动值变⼤,或振动变的不稳定,都说明设备出现了⼀定程度的故障。
第⼀节振动分析的基本概念振动是⼀个动态量。
图2.1所⽰是⼀种最简单的振动形式——简谐振动,即振动量按余弦或正弦函数规律周期性地变化,可以写为()?ω+=t A y sin (3-1)f πω2=;T f 1= 试中,y 振动位移;A 振动幅值,反映振动的⼤⼩;?振动相位,反映信号在t=0时刻的初始状态;ω为圆频率;f 为振动频率,反映了振动量动态变化的快慢程度;T 为周期。
图2.1简谐振动波形图2.2给出了三组相似的振动波形:图2.2(a )为两信号幅值不等,图2.2(b )为两信号相位不等,图2.2(c )为两信号频率不等。
可见,为了完全描述⼀个振动信号,必须知道幅值、频率和相位这三个参数,⼈们称之为振动分析的三要素。
(a)幅值不等;(b)相位不等;(c)频率不等图2.2 三组相似的振动波型简谐振动时最简单的振动形式,实际发⽣的振动要⽐简谐振动复杂的多。
但是根据付⽴叶变换理论知道,不管振动信号多复杂,都可以将其分解为若⼲具有不同频率的简谐振动。
图2.3 付⽴叶变换图解旋转机械振动分析离不开转速,为了⽅便和直观起见,常以1x表⽰与转动频率相等的频率,⼜称为⼯(基)频,分别以0.5x、2x、3x等表⽰转动频率的0.5倍、2倍、3倍等相等的频率,⼜称为半频、⼆倍频、三倍频。
采⽤信号分析理论中的快速傅⽴叶变换可以很⽅便地求出复杂振动信号所含频率分量的幅值和相位。
⽬前频谱分析已成为振动故障诊断领域最基本的⼯具。
频谱分析所起的作⽤可以概括为以下两点:1)特定故障的频率特征具有必然性。
例如,转⼦不平衡的频率为⼯频,⽓流基振和油膜振荡等故障的频率为低频,电磁激振等故障为⾼频。