5-1 振动标准与诊断标准的建立.pptVIP

第5章振动标准与诊断标准的建立 讲授：谷立臣教授 一、标准的作用与制定 ⒌标准与标准化组织 ISO/ TC108 的“状态监测和诊断分技术委员会”SCS负责状态监测标准的制定工作。该分技术委员会下设有三个咨询组和六个工作小组：(WorkingGroup) : 我国的CSBTS/ TC53 也相应地在分技术委员会中增加了制定设备状态监测与故障诊断标准工作,并已列入国家标准体系中。 ⒎ 振动诊断标准应用 ⑴ 振动相对标准 在设备诊断中尚无适用的绝对标准时,可采用振动的相对标准,即对设备同一部位的振动进行定期检测,以设备正常状态下的振动值为标准(参考值) ,根据实测值与标准值之比是否超标来判定设备的运行状态。若与设备自身历史状态数据相比较,简称“自身纵向比较法”;若无历史状态资料可查时,可另选同类型正常的机器作相应的比较,简称“同类横向比较法”。通常标准值(或正常值) 的确定,是依据实测值的统计和经验逐步修正完善的。表6 为日本工业界所采用的相对标准。 诊断相对标准的建立 单台设备统计法: 选取正常工作的单台设备为对象,以一定的时间间隔变化为基础,进行多次 测量,即在选定的测点上以相同的周期重复测量。为了获得一定的统计 精度,一般取测量次数N = 20～25 对测量结果求取数值特征值。 算术平均值： 标准差： 式中　xn ——第n次实测值，n=1,2,3,…,N 定注意点值 和危险点值 。 测量值的分布及其验正,如下图所示。 诊断相对标准的建立 图1 　正常状态下的分布 诊断相对标准的建立 多台同类设备统计法： 同一类型多台设备,规定在同一部位(测点) 及同一方向测量振动数据,将其测量结果按等间隔分布作为横坐标,纵坐标为台数,制成直方图从而确定良好、正常和注意区间的分布值。由此可以制定这类设备的标准值。下图是选用212 台泵实测统计定标实例。 诊断相对标准的建立 3 　产品质量的相关标准法 利用机器生产的产品质量来确定设备状态相对标准,又称相关标准法。以无心磨床为例,利用其生产的产品不圆度检测作相关定标。图3 为不圆度检测结果。规定不圆度在0.05mm 以上为超差。图4 为振动值测定日程表。两图对照,可知9 月1 日测定的垂直向振动增大,不圆度也大。经维修后,振动值减小,则不圆度也符合要求。 图3 　不圆度检测结果 诊断相对标准的建立 德国工程师协会VDI2059 轴振动评价标准 应用范围：转速从3000 至3000rpm，尺寸与功率大小不限。适合设 备为工业透平机组。 测量方法：采用非接触式传感器，两个探头互相垂直安装。 动态轴位移函数SK(t)表示轴心轨迹曲线。 最大位移 Smax=MAX{ SK(t)} 评价准则1 最大轴位移量必须保持在某一极限值以下。 评价准则2 相对于初始值的最大轴位移变量必须保持在某一极限值。 SK(t)=sqrt[ Sx(t)* Sx(t)+ Sy(t)* Sy(t)] 振动良好极限曲线：Smax A=2400/sqrt(n) μm 振动报警极限曲线：Smax B=4500/sqrt(n) μm 振动危险极限曲线：Smax C=6600/sqrt(n) μm 最大轴位移变量极限值：△Smax B=Min{ Smax N+0.25 Smax B ；Smax B+0.25 Smax B} 式子中Smax N 为机器多次重复出现的典型参考值。 相对判断标准（横向对比看差异） 是对同一设备的同一测点、在同一方向（V/H/A/NON）、同一工况下的振动值进行定期测定。将机器的正常值作为初始值，后来的实测值与初始值与初始值进行比较。  在实际工作中常用的趋势图法与此类似，可以根据设备运行经验、经过计算模拟，判断设备状态，估计或推断设备的剩余寿命。 类比判断标准（纵向对比看发展） 数台机型相同、规格相同和工况相同的机器，对它们进行测定，通过相互比较作出判断，表5-5 为推荐的类比判断标准。 波峰因数评价法 波峰因数是无量纲参数的一种，其定义为：峰值与有效值之比。该参数适合 于滚动轴承和齿轮箱的早期诊断。设备无故障时，该值为3 左右；随故障的 出现和发展，该值逐步增大，可达到10～15；当故障发展到一定程度，它又 逐步变小，并接近于3