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[综合讨论] 教你如何识别共振?

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发表于 2018-11-5 14:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  识别共振无需采取特殊的测试,通过两点即可:非常规的机械失效、会说话的频谱特征。
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  一、非常规的失效
  如果碰到机械或结构失效看起来像材料疲劳引起,且无其它很好的解释时,应考虑是否存在共振。通常结构件寿命很长,疲劳失效只有在多年的服役之后才出现。常见失效模式有:

    · 焊缝破损;

    · 管道破裂;

    · 设备过早失效;

    · 轴裂纹或破损;

    · 基础裂缝。

  下图为因共振导致剧烈振动,使扶手逐渐磨损。
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  感谢Simon Hurricks,Genesis Power, NZ供图

  二、会说话的频谱
  常见的迹象有:

    · 谱线幅值异常高:幅值被共振放大。

    · 振动具有方向性:仅在某一方向振动幅值较高,其它方向不明显。

    · “干草堆”与“驼峰”:在一定频率区间出现底部噪声;在某些谱线附近,底部抬升形成“驼峰”。

    · 谱线幅值随转速变化:共振会放大振幅,正常情况下某些幅值可能很低的谱线(如叶片通过频率、齿轮啮合频率),会急剧增长。如果碰到某谱线幅值变得很高,应考虑是否因共振被放大。如果一台设备可变转速运行,当转速较高时,叶片通过频率可能会与某固有频率重合,导致设备共振,叶片通过频率幅值明显增长;当转速较低时,叶片通过频率低于该固有频率,其幅值则降至正常水平,共振问题消失。

  通过仔细研究设备结构,可注意到质量、刚度、阻尼在垂直、水平、轴向三个方向上的差别很大。因此,当水平方向共振时,垂直方向不一定共振(相应的固有频率未被激起)。对于立式泵,共振常表现在径向,而不会在垂直方向(沿设备轴向)。

  “驼峰”与“干草堆”
  如上所述,当振动频率与固有频率吻合时,其幅值将被放大。但二者可能并非完全吻合,如下图。谱图中可见30Hz-65Hz区间存在“驼峰”,3×谱线幅值可能被放大。
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  以上振动数据来自于下图中的立式泵。下图是一台完成安装的设备(采集对象),和一台已失效的旧的设备:
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  文章翻译自:How Can You Tell If You Have A Resonance Problem? - Mobius Institute

  来源:观为监测MHCC设备健康诊断中心微信号(ID:MHCC-Guanwei)

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