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转子振动相关的名词和术语简介

2017-10-26 11:08| 发布者: weixin| 查看: 834| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 关于转子振动
  01、振动幅值、频率和振动相位
        · 机械振动通常以其幅值、频率和相位来描述,它们是构成振动的三个基本要素

  02、通频振动、选频振动、基频振动
        · 通频振动表示振动原始波形正峰和负峰之间的最大偏差值。
        · 选频振动表示所选频率的正弦波正峰和负峰之间的偏差值。
        · 基频振动表示与转速频率相同的正弦波正峰和负峰之间的偏差值。对于工作转速为3000r/min的机器,基频振动频率是50Hz。

  03、径向振动、轴向振动
        · 径向振动是指垂直于转轴中心线方向的振动。径向振动有时也称为横向振动。
        · 轴向振动是指与转轴中心线同一方向的振动。

       04、同步运动、异步运动
        · 同步是指与转速频率变化成比例的振动频率分量。通常,同步分量是旋转频率的整数倍或分数倍,即1X,2X,3X…,1/2X,1/3X…等。
        · 异步是指与转速频率无关的振动频率成份,也可称为非同步运动。

  05、谐波、次谐波、次同步、超同步
        · 在某一频率下的正弦波称为谐波,该频率为基本频率的整数倍。
        · 次谐波是基波频率的一个整分数谐波的正弦值。
        · 次同步振动是低于转速频率的振动分量。
        · 超同步振动是高于转速频率的振动分量。

       06、相对轴振、绝对轴振、瓦振
        · 转子的相对轴振是指转轴相对于轴承座的振动,它可用非接触式传感器来测量。
        · 转子的绝对轴振是指转轴相对于地面的振动,它可用接触式传感器或用一个非接触传感器和一个惯性传感器组成的复合传感器来测量。
        · 瓦振动是指在轴承座相对于地面的振动,它可用惯性传感器来测量。

       07、自由振动、强迫振动、自激振动、随机振动
        · 自由振动一般是指弹性系统偏离于平衡状态以后,不再受外界激扰的情形下所发生的振动。
        · 强迫振动是指在外来激振力作用下而发生的振动。一般而言,强迫振动的频率与激振力的频率相同。
        · 自激振动是指由振动体自身所激励的振动。维持振动的交变力由运动本身产生或控制的。自激振动的起因归之于转子-支承系统中存在某一机械能的反馈环节。这一反馈环节使转子从转动中获取能量,并转变为某一特定频率下的横向振动能量,而这一横向振动又通过反馈环节进一步从运动中取得能量,从而加剧了横向振动,直至获取的能量等于消耗于阻尼的能量,这振动稳定在某一极限环上。
        · 随机振动是指在任何时刻,其大小不能正确预知的振动。

       08、振动高点和重点
        · 振动高点是指传感器测量振动时,振动波形上产生正峰值的那一点,该点用键相器测其角度位置。高点可能随转子的动力特性的变化(如转速变化)而移动。
        · 重点是指在一个转轴特定横截面上,不平衡向量的角度位置。重点一般不随转速变化。在一定转速下,重点和高点之间的夹角称为机械滞后角。

  09、刚度、阻尼和临界阻尼
        · 刚度是一种机械或液压元件在负载作用下的弹性变化量。一般机械结构的刚度包括静刚度和动刚度两个部分,静刚度决定于结构的材料和几何尺寸,而动刚度既与静刚度有关,也与连接刚度和共振状态有关。
        · 阻尼是指振动系统中的能量转换(从机械能转换成另一种能量形式,一般是热能),这种能量转换抑制了每次振荡的振幅值。当转轴运动时,阻尼来自轴承中的油、密封等。
        · 临界阻尼是指能够保证系统回到平衡位置而不发生振荡所要求的最小阻尼。

       10、共振、临界转速、固有频率
        · 共振是指在强迫振动系统中,当激振频率从任一方向稍微变化,其响应就明显减小时所对应的系统状态或现象。
        · 临界转速是指使转子—支承系统产生共振的特征转速。
        · 当系统作自由振动时,其振动的频率只与系统本身的质量(或转动惯量)、刚度和阻尼有关。这个由系统的固有性质所决定的振动频率,称为系统的固有频率。

  11、分谐波共振、高次谐波共振和参数激振
        · 当以频率f激振,因频率f/n(n等于2及其以上的正整数)接近于系统的固有频率而引起的共振称为分谐波共振。
        · 当以频率f激振,因频率nf(n等于2及其以上的正整数)接近于系统的固有频率而引起的共振称为高次谐波共振。
        · 参数激振是指由质量、弹性等因素随时间周期变化的激振。由极不对称的截面或由此引起的不同的抗弯强度可能产生参数振动。

       12、涡动、正进动和反进动
        · 转轴的涡动(或称为进动)常定义为转轴的挠曲线与轴承中心线所构成的平面的转动。在圆盘绕转轴转动的同时,转轴本身又绕铅垂轴z转动。
        · 正进动是指与转轴转动方向相同的涡动。
        · 反进动是指与转轴转动方向相反的涡动。

  13、同相振动和反相振动
        · 在一对称转子中,若两端支持轴承在同一方向(垂直或水平)的振动相位角相同时,则称这两轴承的振动为同相振动;
        · 若两端支持轴承在同一方向(垂直或水平)的振动相位角相差180°时,则称这两轴承的振动为反相振动。根据振动的同相分量和反相分量可初步判断转子的振型。

       14、转子挠曲
        · 转子挠曲是指转子弹性弯曲值,现场习惯称为挠度。转子挠曲分为静挠曲和动挠曲,静挠曲是静止状态的转子在自重或预载荷作用下产生的弹性弯曲值,沿转子轴线上不同的点,静挠曲值不同;动挠曲是旋转状态的转子在不平衡力矩和其它交变力作用下产生的弹性弯曲值,转子动挠曲又分同步挠曲和异步挠曲两种,这两种挠曲将直接叠加到转轴振动上。

  15、机械偏差、电气偏差、晃度
        · 电气偏差系电涡流传感器系统输出信号误差来源之一。传感器输出信号的变化并不是来自探头所测间隙的改变(动态运动和位置的变化),而是来自于转轴表面材料电导率的变化或转轴表面上某些局部磁场的存在。
        · 机械偏差也是电涡流传感器系统输出信号误差来源之一。传感器所测间隙的变化,并不是由转轴中心线位置变化或转轴动态运动引起的,而是来源于转轴的非圆度、损坏、凹陷、锈斑或由其它结构所引起的。
        · 转轴的晃度,或称为轴的径向偏差,是电气偏差和机械偏差的总和。在轴振标准中规定,其数值不能超过相当于许用振动位移的25%或6μm这两者中的较大值。通常涡流传感器在低转速(约200~400r/min)下测量的轴振值实际代表转轴的晃度值。

       16、偏心
        · 在转子平衡领域,偏心是指转子质量中心偏离转轴回转中心的数值,此偏心是引起转轴振动最主要的激振力;而在机组运行监则中偏心是指轴颈中心偏离轴瓦中心的距离,也称为偏心位置,通过该偏心的监测可以发现转子承受的外加载荷和轴瓦工作状态。

  17、间隙电压、油膜压力
        · 间隙电压是指电涡流传感器测量的直流电压,其值反映了轴颈和探头间的间隙。由此可给出转子扬度、支承载荷等的有关信息。
        · 油膜压力反映了轴承支承油膜的厚度及稳定性,该压力能帮助诊断转子中心问题和轴瓦稳定性等方面的问题。

       来源:旋转设备振动课件《振动基础与故障诊断》PPT,由声振之家公众号整理

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