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[其他相关] 典型振動頻譜圖範例(經典中的經典!)

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发表于 2008-7-22 16:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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頻譜圖(Spectrum)依照物理學,旋轉中物體的振動,是呈現正弦波形。在轉動機械上所量測到的振動波形,是許多零件的綜合振動。 利用數學方法,可以將合成振動,利用數學方法(傅立葉轉換,Fourier Transform)分解成不同零件各自的正弦波形振動。

                               
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如上圖中,(a)為由機械所量測之總振動,可以分解成不同轉速頻率的振動(b)。
(b)圖中的正弦波,由右側方向觀察,其端視圖為(c),亦即所謂的頻譜圖Spectrum)。 頻譜圖的橫軸為代表轉速的頻率,縱軸表振動量。 若在機械主軸轉速的頻率出現高峰圖形,表示轉軸發生大的振動量。 若在倍數於主軸轉速處出現高峰,而其倍數為葉輪數,代表葉輪為振動來源。 若在頻率極高區域出現高峰,則一般為軸承發生問題。
   
  
  
  
  頻譜分析利用頻譜圖中頻率分布特性,可以判斷機器之振源。常見頻譜圖形如下表摘要說明:
  
問題頻譜  &  相位摘要說明
轉子不平衡,分為兩軸承間、兩軸承外~
  
  • 兩軸承間不平衡,細分為三種:
1.靜不平衡 Static Unblance

                               
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  • 振動頻率為 1倍轉速(1×RPM)。
  • 徑向振動大,軸向小。
  • 兩軸承徑向呈同相(In Phase)運動,兩相角相差0°,同軸承垂直與水平相位差90°。
2.偶不平衡 Couple Unblance

                               
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  • 徑向振動大,軸向有可能大。
  • 振動頻率為 1倍轉速(1×RPM)。
  • 兩軸承徑向呈反相(Out of Phase)運動,兩相角相差180°,同軸承垂直與水平相位差90°。
3.動不平衡同上
  • 徑向振動大,軸向有可能大。
  • 振動頻率為 1倍轉速(1×RPM)。
  • 兩軸承徑向呈不同相運動。
  • 兩軸承外不平衡
       
      
      Overhung Rotor Unblance

                               
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  • 軸向及徑向振動大。
  • 振動頻率為 1倍轉速(1×RPM)。
  • 兩軸承徑向呈同相(In Phase)運動,徑向相位不穩定。
偏心轉子
(Eccentric Rotor)

                               
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  • 會造成沿著兩圓心方向之直線振動。
  • 振動頻率出現在 1倍轉速(1×RPM)。
  • 同軸承垂直或水平相位差180°或90°。
軸彎曲

                               
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  • 會產生大的軸向振動。
  • 兩軸承間之相位相差180°。
轉子對心不良,分為聯軸器、軸承兩類~
  
  • 聯軸器兩端,再細分為角度與平行兩種:
1.角度不對心

                               
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  • 會產生大的軸向振動。
  • 頻率出現在 1×、2×、3×...等,嚴重時會出現更高頻之諧波。
  • 在聯軸器兩端之相位差180°反向。
2.平行不對心

                               
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同上
軸承與軸

                               
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會造生大的軸向振動。 會造成軸承座扭曲,軸承座上、下、左、右各相位不相同。
機械鬆動
1.基座鬆動

                               
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  • 振頻出現於一倍轉速。
  • 機體與基座之間相位差值將接近180°反相。
2.軸承座鬆動

                               
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  • 頻率出現在 1×、2×、3×...等。
3.軸承間隙過大
、風扇鬆動等

                               
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  • 頻率出現在 1×、2×、3×...等,甚至有更高頻之諧波、或低頻之次諧波出現(1/2×、1/3×)。
平軸承
1.油漩

                               
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  • 其振頻略小於1/2×RPM,約等於0.42~0.48×RPM。
2.軸承間隙過大

                               
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  • 振頻出現於 1×、2×、3×...等,甚至有更高頻之諧波。
傳動皮帶
1.皮帶鬆動、損壞

                               
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  • 皮帶振動頻率低於軸轉速,通常會有1、2、3...倍之皮帶振動頻率出現。
  • 2倍之皮帶振動頻率通常為主振動頻率。
2.皮帶對心不良

                               
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  • 會導致很高之軸向振動。
  • 振頻出現於 1倍之主動輪或從動輪之轉速。
轉子摩擦 Rotor Rub

                               
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  • 與機械鬆動之頻譜類似。
  • 會激發出機械之一些共振頻率。
共振

                               
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系統之自然頻率與作用力之頻率相吻合所致。
流體問題,可分三類~
1.葉片擾動 Blade Pass &
Vane Pass

                               
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  • 葉片通過頻率(BPF)=葉片數量×RPM。
2.擾流 Flow Turbulence

                               
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  • 常發生在鼓風機,因流體壓力或速度不穩定造成。
  • 會造成低頻振動(Random),其範圍在50~2000CPM。
3.空蝕現象 Cavitation

                               
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通常因進口壓力不足而發生。 空蝕通常產生Random振動。 有異音,如砂石通過般。

点评

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相当详细了。  发表于 2013-3-23 16:35

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发表于 2008-8-10 21:50 | 显示全部楼层
算是经典!反正我是看不懂!
发表于 2008-8-11 09:48 | 显示全部楼层
此贴应移到《故障诊断及健康监测》版块,同时希望楼主把其他内容给予补充。
发表于 2008-8-12 11:42 | 显示全部楼层
很好,收藏,感谢分享!
发表于 2008-8-13 09:57 | 显示全部楼层
资料与网站内资料雷同
http://forum.vibunion.com/forum/thread-68325-1-1.html
可配合看看
值得收藏,感谢分享!
发表于 2008-8-13 14:18 | 显示全部楼层
应该是不错的资料。
发表于 2009-3-29 19:01 | 显示全部楼层
恩,这份资料第一次看到,不错哦
发表于 2013-3-23 16:37 | 显示全部楼层
够详细,但有些不全。可参考振动故障诊断要点汇总
http://forum.vibunion.com/forum. ... &fromuid=199618
发表于 2013-3-24 23:24 | 显示全部楼层
分析了不同故障下的频率成分,值得收藏
发表于 2013-7-25 15:22 | 显示全部楼层
不错啊    继续
发表于 2014-4-2 16:57 | 显示全部楼层
Nice!      
发表于 2014-4-6 00:41 来自手机 | 显示全部楼层
收藏了

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