振动分析是一种通过测量和分析振动来监测机械状况的技术,有助于及早发现潜在的断层,降低故障时间和维护成本,本条解释了用于断层探测的振动分析中所涉及的实际计算.

振动分析的基本原则

振动分析涉及测量振动的振幅和频率。 这些测量可以揭示不平衡、错位、带断层和其他问题。关键在于准确解释数据,以便在早期阶段发现断层。

计算振动幅度

振动振幅一般以毫米或英寸等单位表示,可以使用加速度、速度或移位信号的根平均方格(RMS)值计算。例如,RMS速度(V rms)可以计算为:

V rms = ⁇ (1/n) ⁇ v i^2

其中 v i 是每个速度测量, n 是测量次数。这个值有助于评估振动的严重程度。

频率分析和故障检测

频率分析涉及利用"快变形"(Fast Fourier Transform (FFT))等技术将时间域振动信号转换成频率域. 特定断层类型产生特征频率签名.

例如,在以下方式计算的特征频率上,往往会出现承载断层:

弹筒传出频率(BPFO)=(n/2)×(RPM/60)×(1 /(1 - (d/D)2)]]

其中n为滚动元素数,RPM为旋转速度,d为球径,D为投球直径.

断层检测阈值

设定阈值有助于确定振动何时显示断层。这些阈值通常基于机器规格或历史数据。当振动水平超过这些阈值时,会触发维护动作。

典型的阈值因设备和应用而异,但速度测量一般在7至15毫米/秒之间。