介绍几个概念,摘自 大型旋转机械诊断现场实用技术
冲击
当动能传递到系统的时间短于系统固有周期时振动就成了冲击振动.
冲击的特点是:
1) 对单个冲击而言,从零到无限大的原频率范围内都有能量分布,频谱是连续的,没有离散分量.而周期性冲击便成了周期振动,连续谱也将成离散状线谱,但谱的包络线形状仍同单个冲击的连续谱形状一样.这可作如下理解,当脉冲周期变的无限大时,周期脉冲即成了单个脉冲,而离散的线谱也随周期变长而频率越小,谱线越密,最终成为连续谱.这特点对识别冲击故障及冲击故障特点的多少是有帮助的.
2) 单个冲击形成的频谱是周期性衰减的, 衰减周期与脉宽成反比,脉冲越尖衰减越慢.在极低频率初(零频附近)谱分量的大小等于冲击脉冲的面积,与脉冲形状无关,据此可判断冲击对系统的影响.
3)双脉冲谱成贝克状,第一个下降谷位于T/2处.
参变共振
由于结构参数周期性变化而引起的振动叫参变共振.造成结构参数周期性改变的因素常见的有如下几种:
1)转轴有较深的横向裂纹,在轴旋转时,裂纹一张一合,转轴每转动一周,其刚度产生两次波动.
2)基础松动,猫爪紧度不一,在扭矩作用下其刚度和阻尼都会周期性改变.
3)齿轮传动由于啮合齿数的改变,滚动轴承滚珠位置的改变均会周期性地改变其刚度.
4)转子结构不对称,如汽轮发电机的转子,其大齿与小齿两个方向抗弯刚度不同,在重力作用下将产生不同的静挠曲,转子转动时,惯性力将使转子围绕两条不同的静挠曲线来回转动,转子每转动一周,惯性力随之改变两次,这样转子便产生了二倍转速的振动.轴承座垂直方向与水平方向的刚度不一,也可归入这种情况.
这种振动的特点是,振动频率与转速无关,构成谐波关系(1X,2X,nX).另一特点是,参数周期改变,使振动系统的固有频率随之改变,这是因为转轴的临界转速是转轴抗弯刚度的函数,这样固有频率不再是一个定值,而有一定的带宽,其宽度视参数变动范围的增大而增大,通过数据的积累对比,可以发现这种变化.其三是当参变振动产生的二次谐波与系统第一临界转速相对一致时会产生共振,由于此时机组转速并未真正处于共振位置,故称为副临界转速.参变共振产生的谐波成分极易与周期强迫振动等类似频谱相混,增加了故障识别难度,需要通过其他途径加以区分. |