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振動(dòng)單位,該如何選擇?

 阿云草屋 2020-08-11



機(jī)械振動(dòng)是物體(或物體的一部分)在平衡位置(物體靜止時(shí)的位置)附近作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)的三要素分為振幅、頻率、相位,其中振幅是指物體動(dòng)態(tài)或振動(dòng)的幅度,振幅是振動(dòng)強(qiáng)度和能量水平的標(biāo)志,是評判機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)優(yōu)劣的主要指標(biāo)。


    單  位   

振動(dòng)用以下三個(gè)單位表示:

位移 Displacement (D)

  • 公制:m, mm, um

  • 英制:1 inch=25.4 mm

速度 Velocity (V)

  • 公制:m/s, mm/s

  • 英制:1 ips ( inch per seconds ) = 0.0254 m/s

加速度 Acceleration (A)

  • 公制:m/s2;1g = 9.8 m/s2

  • 英制:1g = 32.2 ft/s2

  • Peak:峰值

  • Peak to Peak:峰峰值

  • RMS:均方根值,也稱有效值

  • Average:平均值

  如何選擇  

位移 Displacement (D)

  • 設(shè)備在給定位置來回移動(dòng)多遠(yuǎn)

速度 Velocity (V)

  • 指設(shè)備在給定位置振動(dòng)的速度有多快

加速度 Acceleration (A)

  • 在給定的位置速度變化有多快

   應(yīng)  用   

位移 Displacement (D)

  •  一般用于低轉(zhuǎn)速機(jī)械的振動(dòng)評定(轉(zhuǎn)速在1000rpm以下,頻率20Hz以下)。

  • 假如目視可以看到抖動(dòng)或者位移的這種振動(dòng),建議選擇位移量作為振動(dòng)單位去測量。

  • 位移量大對機(jī)械結(jié)構(gòu)破壞較大,尤其共振時(shí)會(huì)引起較大的位移。

  • 注意選擇合適的振動(dòng)或者位移傳感器時(shí)特別重要,尤其是低頻段容易引起失真,因此計(jì)算時(shí)進(jìn)行過濾。

案例1:一款空調(diào)室外機(jī)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)每分鐘,旋轉(zhuǎn)頻率12.5Hz,因風(fēng)葉動(dòng)平衡及電機(jī)支架剛度不良導(dǎo)致的1階旋轉(zhuǎn)頻率的扭轉(zhuǎn),目視外機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重,可以看到整個(gè)機(jī)器在安裝支架上抖動(dòng),但實(shí)際測試加速度不大。這種情況適合使用位移量作為振動(dòng)單位。

案例2:洗衣機(jī)GB/T 4288-2018 家用和類似用戶電動(dòng)洗衣機(jī)中關(guān)于振動(dòng)的評價(jià)。

表 箱體各測點(diǎn)位置的位移峰值

振動(dòng)性能:洗衣機(jī)脫水運(yùn)行過程中,箱體上邊沿各測點(diǎn)及上、左、右各面幾何中心位置(如下圖所示)各測量點(diǎn)的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等級指標(biāo)如下表所示。

表 各測量點(diǎn)的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等級劃分

1、2、3、4——箱體上邊沿各測量點(diǎn)位置;5、6、7——箱體上、左、右各面幾何中心測量點(diǎn)位置

加速度峰值、速度峰值、位移峰值各測量點(diǎn)位置示意圖

速度 Velocity (V)

  • 一般用于中速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)評定。

  • 一般采用10~1KHz范圍內(nèi)的均方根值,也就是說的振動(dòng)烈度。

  • 應(yīng)用比較廣泛,大部分機(jī)械也在這個(gè)區(qū)間運(yùn)行工作。很多機(jī)械設(shè)備均把速度作為參考判斷值。

  • ISO2372 10~200Hz 機(jī)械運(yùn)行振動(dòng)以速度為物理量。

  • IEC 60034-14  軸中心高56mm以上機(jī)器機(jī)械振動(dòng)。

加速度 Acceleration (A)

  • 一般用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)評定。

  • GB/T 9098 電冰箱用全封閉型電動(dòng)機(jī)-壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中,振動(dòng)的要求如下。

表 壓縮機(jī)振動(dòng)的限值

參考資料:

[1] https://www./resources/vibration-calculator/

[2] B&K BA 7676-12 Vibration measurement and analysis

[3] B&K Measuring vibration 1982


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