振动单位,该如何选择?
机械振动是物体(或物体的一部分)在平衡位置(物体静止时的位置)附近作的往复运动。振动的三要素分为振幅、频率、相位,其中振幅是指物体动态或振动的幅度,振幅是振动强度和能量水平的标志,是评判机器运转状态优劣的主要指标。单位 振动用以下三个单位表示:
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,也称有效值
· Average:平均值
如何选择 位移 Displacement (D)
· 设备在给定位置来回移动多远
速度 Velocity (V)
· 指设备在给定位置振动的速度有多快
加速度 Acceleration (A)
· 在给定的位置速度变化有多快
应用 位移 Displacement (D)
· 一般用于低转速机械的振动评定(转速在1000rpm以下,频率20Hz以下)。
· 假如目视可以看到抖动或者位移的这种振动,建议选择位移量作为振动单位去测量。
· 位移量大对机械结构破坏较大,尤其共振时会引起较大的位移。
· 注意选择合适的振动或者位移传感器时特别重要,尤其是低频段容易引起失真,因此计算时进行过滤。
案例1:一款空调室外机风机转速750转每分钟,旋转频率12.5Hz,因风叶动平衡及电机支架刚度不良导致的1阶旋转频率的扭转,目视外机振动严重,可以看到整个机器在安装支架上抖动,但实际测试加速度不大。这种情况适合使用位移量作为振动单位。
案例2:洗衣机GB/T 4288-2018 家用和类似用户电动洗衣机中关于振动的评价。
表 箱体各测点位置的位移峰值振动性能:洗衣机脱水运行过程中,箱体上边沿各测点及上、左、右各面几何中心位置(如下图所示)各测量点的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等级指标如下表所示。
表 各测量点的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等级划分1、2、3、4——箱体上边沿各测量点位置;5、6、7——箱体上、左、右各面几何中心测量点位置加速度峰值、速度峰值、位移峰值各测量点位置示意图
速度 Velocity (V)
· 一般用于中速转动机械的振动评定。
· 一般采用10~1KHz范围内的均方根值,也就是说的振动烈度。
· 应用比较广泛,大部分机械也在这个区间运行工作。很多机械设备均把速度作为参考判断值。
· ISO2372 10~200Hz 机械运行振动以速度为物理量。
· IEC 60034-14轴中心高56mm以上机器机械振动。
加速度 Acceleration (A)
· 一般用于高速转动机械的振动评定。
· GB/T 9098 电冰箱用全封闭型电动机-压缩机标准中,振动的要求如下。
表 压缩机振动的限值
参考资料:
https://www.hansfordsensors.com/resources/vibration-calculator/
B&K BA 7676-12 Vibration measurement and analysis
B&K Measuring vibration 1982
来源:噪声振动News微信公众号(ID:Noise_Vibration),作者:麦克斯。
非常好。
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