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机械设备振动检测

1. 机械振动测试标准

通常而言,机械振动测试的目的在于保证机械设备正常运行、工人正常操作和该设备运行时对周围建筑物和附近仪表的影响较小。

ISO 10816.1~7给出了在整机的非旋转或非往复部件上测量评价机器振动的通用条件方法和振动限值。这些ISO标准所对应的国家标准为:

GB/T 6075.1-2012 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第1部分:总则

GB/T 6075.2-2012机械振动 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第2部分50MW以上,额定转速1500rmin1800rmin3000rmin3600rmin陆地安装的汽轮机和发电机

GB/T 6075.3-2011机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第3部分:额定功率大于15kW额定转速在120 rmin15000rmin之间的在现场测量的工业机器

GB/T 6075.4-2015机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第4部分:具有滑动轴承的燃气轮机组

GB/T 6075.5-2002在非旋转部件上测量和评价机组机械振动 第5部分 水力发电厂和泵站机组

GB/T 6075.6-2002 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第6部分功率大于100kW的往复式机器

GB/T6075.7-2015机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第7部分工业应用的旋转动力泵(包括旋转轴测量)

同时针对各种泵等具体设备,国标还给出了以下设备振动的测试方法和限值要求,这些标准总体与GB/T 6075类似,主要是针对各种具体设备的特征,给出测点位置和振动限值。这些标准包括:

GB/T 29531-2013 泵的振动测量与评价方法

GB/T 7777-2003容积式压缩机机械振动测量与评价

GB/T 2820.9-2002 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第9部分机械振动的测量和评价

GB/T 10068-2020轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动   振动的测量、评定及限值

GB/T 7184-2008中小功率柴油机.振动测量及评级

GB/T 10398-2008小型汽油机 振动评级和测试方法

GB/T 10895-2004离心机 分离机 机械振动测试方法

GB∕T 6404.2-2005齿轮装置的验收规范 第2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定

GB/T 18051-2000潜油电泵振动试验方法

GBT 20787-2006往复式内燃机 中、高速往复式内燃机底脚结构噪声测试规范   


2. 机械振动测量参数

通常而言,机械振动测量的频率范围是10~1000Hz;对于稳态振动而言,其测量参数可以是位移、速度和加速度中的任意一种。由于机械振动评价量一般都是速度,GB/T 6075.1在附录A给出了由加速度和位移转换为速度均方根值得计算方法;但需要注意的是如果需要评价速度的峰峰值,则不能使用上述转换方法。


3. 机械振动测试设备和位置

通常在机械各个测量位置的两个或三个测量方向上进行测量以得到一组不同的振动量值。在规定的机器支承和运行工况下,所测的宽带最大量值定义为振动烈度。即应该在轴承、轴承支座或者其他有明显动力响应并能表示机器整体振动特性的结构部件上进行测量。

对于大多数类型的机器,振动烈度的值表征了该机器的振动状态。但是对有些机器这种方法是不适当的,而应在若干测点上对测量位置分别进行振动烈度评价。

由于一般需要在机器两端三个方向开展振动测试,因此一般需要六个测点开展测试。因此机械振动测试设备为:

LMS XS 12+振动噪声采集系统

B&K 4533 加速度传感器

压电式速度传感器(10~1000Hz)


4. 机械振动限值

机械振动的限值,它应与轴承可接受的动载荷及传人支承结构和底座可接受的振动相符合。在每一轴承或支座上观察到的最大振动量值,对照由国际经验建立的四个评价区域进行评价。所测振动的最大量值定义为振动烈度。

特定机器的振动取决于其体积、振动体和安装系统的特性及设计用途。因此,对不同类型的机器规定振动测量范围时,需要考虑到各种用途和有关条件。对几乎所有机器,不考虑所用轴承的类型。在结构件(如轴承座)上测量宽带振动速度均方根值,一般能充分地描述旋转轴组件无故障运行的工作状况。

在大多数情况下振动速度足以表征在机器运转速度较宽范围内振动的烈度。但只使用单一速度值,不考虑频率,会导致不可接受的大振动位移值。特别对于低运转速度的机器,当基频分量占主导时更是如此。同样,恒定速度准则对于高速运行的机器,或由机器组件产生的高频振动,可能会导致不可接受的加速度。因此,以速度为基础的验收准则将采取图1的通用形式。图中指出了上、下频率限值fufl,并表明在小于规定的频率fx和大于规定的频率fy的区间,允许的振动速度是振动频率的函数。振动频率在fxfy之间,可使用恒定速度准则。在对于具体类型的机器,验收准则的精确性质和flfufxfy,值将在GB/T 6075的其他部分给出。

机械振动测试

区域A:新交付使用的机器的振动通常落在该区域。

区域B:振动量值在该区域的机器,通常认为可不受限制地长期运行。

区域C:通常认为振动量值在该区域的机器,不适宜于长期持续运行。一般该机器可在这种状态下运行有限时间,直到有采取补救措施的合适时机为止。

区域D:振动量值在该区域通常被认为振动剧烈,足以引起机器损坏。


5. 机械振动测试典型应用

机械振动测试

电机振动测试

机械振动测试

风机的振动

机械振动测试

机电柜振动测试

机械振动测试

电泵振动测试

机械振动测试

振动频谱分析

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