振动是一种普遍存在的自然现象,它与绝大多数设备的故障密切相关。为了监测和评估机械设备的运行状况,我们需要了解并掌握相关的振动参数和标准。本文将探讨常见的振动参数以及如何选择合适的监测参数来判断设备的运行状态。
通常情况下,描述振动响应的参数包括位移、速度和加速度。对于低频振动,位移值可以用来衡量振动强度;而对于中频振动,速度值可以作为度量指标;在高频范围内,加速度值更能准确地反映振动的程度。然而,不同类型的机械设备可能需要关注不同的参数。例如,对于轴承和齿轮部件的高频振动监测,加速度是最合适的监测参数。
振动可以由加速度、速度和位移三个参量来描述,它们之间存在微积分关系。对于一个单一的频率分量,其表达式为:
其中,am、Vm 和 dm 分别表示振动加速度、速度和位移的振幅。从公式中可以看出,随着频率的提高,位移的衰减非常明显,而加速度则随着频率的降低而减弱。这意味著在检测低频故障时需要关注振动位移的变化,而在检测高频故障时需要关注振动加速度的变化。此外,振动速度可以在两者之间找到一个折衷点,这也是国际标准化组织2372年以振动速度作为参变量的重要原因。
振动量的表示有多种方式,包括绝对单位制和相对单位制。绝对单位制可以用MKS制来表示,其中位移单位为微米(μm),速度单位为厘米/秒(cm/s),加速度单位为重力加速度(G,980 cm/s²)。而在实际应用中,工程中的位移单位通常以微米表示,速度单位则以厘米/秒表示,加速度单位则以重力加速度来表示。相对单位制则采用“级”的形式,直接输出振动量及其量级。
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