振动检测与动平衡校正讲义

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1、風扇振動檢測與動平衡校正技術㆜明岳ß振動訊號的基本處理ß振動量測基本設備ß頻譜分析概念ß振動診斷基本原則與實例探討ß轉子動平衡原理ß動平衡國際標準(ISO1940)ß動平衡校正的方法與設備振動從何處發生﹖機械組件製造公差、組裝時的間隙、零組件間的摩擦及旋轉不平衡等，均是造成機械振動的原因。但㈲時也利用振動的㈵性來幫助我們工作。振動的㈵性當㆒部機器用全部的能量來完成工作，理想㆖機器是完全不會產生振動。但事實是，機器運轉的循環力經由機械本身的傳遞而產生另㆒副產品〝振動〞。因此機器㆒部分的能量以振動的形式消散。機器振動時機械本身在平衡位置附近做來回運動，㆒秒鐘內完成來回運動的

2、次數稱為〝頻率〞，以Hz為單位。來回運動的大小稱為“振幅”。振動訊號的基本處理•振動訊號的基本構成–振幅–頻率–相位•振動單位轉換與其應用–積分與微分–單位選用原則振幅大小的表達方式㈲以㆘的振幅表達方式來㈹表振動的嚴重程度，峰㉃峰值(peak-to-peak)表示機器振動位移量大小。峰值(peak)表示機器瞬間承受衝擊的振動量大小。平均值(average)表示機器在某段時間內的振動量平均值。均方根值(RMS)最能表示機器在某段時間內所承受的振動能量，即振動的破壞能力。均方根值與峰值定義對於單頻的正弦訊號而言，RMS值與0-peak，peak-peak值之間存在以㆘關係：

3、RMS值XÖ2=0-peak值0-peak值X2=peak-peak值均方根值與峰值定義對於非單頻訊號，㆖述關係並不成立均方根值與峰值關係•對於單頻的正弦訊號而言，RMS值與0-peak，peak-peak值之間存在以㆘關係：RMS值XÖ2=0-peak值0-peak值X2=peak-peak值•對於非單頻訊號，㆖述關係並不成立，但㆒般量測儀器大都以RMS來檢測振動值，並㆒律使用㆖述關係來求得0-peak或peak-peak值。（或稱為Equivalent0-peak,Equivalentpeak-peak)振幅檢出器選用•RMSdetector所量得的振動值㈹表某㆒段

4、時間內的振動能量平均值，㊜用於穩定、週期性的訊號量測。•Peakdetector㊜用於暫態的、突波型的訊號檢測。•只㈲在訊號是標準正弦波的條件㆘，兩者之間RMS與PEAK檢出器的量測值之間才可互相換算RMSPEAK齒輪斷裂造成週期撞擊訊號Peak-Peak性突波根據不同的振動訊號㈵性，選用不同的振幅檢出器適用RMSDetector適用PeakDetector振動頻率•單位時間內的振動次數，稱為振動頻率•由於每㆒種不同的現象會產生不同頻率的振動，所以頻率的分析成為進㆒步了解其物理現象的重要工具。根據傅麗葉定理，每㆒種波型都可以分解成㆒系列正弦波的組合振動頻率振動頻率對心不

5、良•利用FFT頻譜分析儀，振動計軸承異常將複雜的波形轉換轉子不平衡合成軸彎曲成頻譜，以便進㆒步了解振動的構成分解原因頻譜分析儀振動計實際所測得的振動波形轉子不平衡軸彎曲軸承異常振對心不良頻譜分析幅頻率振動相位•「振動相位」是指振動訊號相對於某㆒參考訊號之間的角度而言。•「振動相位差」是指兩種振動訊號之間的角度差。0º振動訊號與光纖參考訊號落後90º何時需量相位?•高階振動診斷•動平衡校正•模態測試或ODS測試振動相位應用實例•振動相位表達出彼此之間的相對運動關係相位差接近180°表示反向運動彼此之間可能㈲鬆動的情形，反之，其相位差應接近0°如何量取相位?•壹、使用單通道

6、頻譜分析儀+外部觸發訊號量LINEARSPECTRUM•貳、使用雙通道頻譜分析儀量FRF(量相位差)•參、使用同步閃頻儀振動的量測單位振動的量測單位㈲㆔種，位移(displacement)，速度(velocity)，加速度(acceleration)。對於㆗、高頻振動信號的頻譜分析㆒般用速度與加速度作量測，較低頻的振動信號及機械元件的相對振動間隙則用位移作量測。*位移(D)常用表示法:P-P常用單位:mm,um,inch,mils*速度(V=dD/dt)常用表示法:0-P,RMS常用單位:mm/s,inch/s*加速度(A=dV/dt)常用表示法:RMS常用單位:m/s

7、²,g(g=9.81m/s²)同㆒振動訊號以不同單位表示之頻譜圖•位移單位對低頻訊號㈲放大作用，反之，加速度則放大高頻部份振動量測位置選擇在簡易或精密診斷㆗，每次測點必須固定，振動計固定在回轉機械㆖必需要選在正確的位置，以愈接近軸承愈好，目的是在獲得軸承座最短路徑傳遞值，盡量避免結構部分所帶來的影響。量測軸相對於量測軸承座的絕對振動軸承座的振動轉動力加到軸承㆖的力垂直方向(Vertical)軸向振動量測建議位置軸向(axial)不好的位置水平方向(Horizontal)加速規水平或垂直向振動建議量測位置不好的位置“總振動量”量測參考標準I