帶寬選擇
1、滾動(dòng)軸承
滾動(dòng)軸承失效時(shí),根據(jù)失效程度不同可分為幾個(gè)典型階段。每個(gè)階段都可以監(jiān)測到獨(dú)特的故障頻率特征。軸承失效的早期階段,**個(gè)跡象是振動(dòng)能量的顯著增大。軸承失效進(jìn)一步發(fā)展,軸承滾道或滾動(dòng)體上損傷尺寸擴(kuò)大,軸承零部件之間的沖擊強(qiáng)度增加。這些沖擊力能夠激起包括內(nèi)、外滾道,軸承體和滾動(dòng)體保持架等軸承零部件固有頻率的共鳴,這類似于敲擊一個(gè)鈴使它振動(dòng)或在固有頻率下共鳴。振動(dòng)分析
通常軸承零部件的固有頻率范圍大約是30000CPM (500Hz) 或300HZ到120000 (2KHz),有些軸承零部件的固有頻率稍微低一些或高一些。無論如何,監(jiān)測、分析滾動(dòng)軸承故障時(shí),一般建議選擇0~120000CPM (0~2KHz) 的帶寬。
2、滑動(dòng)軸承
滑動(dòng)軸承軸承設(shè)備,例如大型電機(jī)和風(fēng)機(jī),很少出現(xiàn)像滾動(dòng)軸承設(shè)備那樣高的與故障相關(guān)的振動(dòng)頻率,除非設(shè)備有其它特點(diǎn),如風(fēng)機(jī)葉片或葉輪葉片數(shù)量很多,這時(shí)氣動(dòng)力或水動(dòng)力脈動(dòng)可能產(chǎn)生高頻振動(dòng)。因此,滑動(dòng)軸承設(shè)備的帶寬通常設(shè)置為工作轉(zhuǎn)速的10倍頻 (10×RPM)。對(duì)于一個(gè)使用圓柱軸承的1800RPM的風(fēng)機(jī),數(shù)據(jù)采集的頻帶寬度 (Fmax)設(shè)定為18000CPM (10×1800CPM=18000CPM)。大多數(shù)情況,這樣的設(shè)置能夠滿足要求。此外,如果計(jì)算得出風(fēng)機(jī)葉片或葉輪葉片通過頻率高于10倍頻,應(yīng)該調(diào)整頻帶寬度參數(shù)。對(duì)于滑動(dòng)軸承的通用設(shè)備,頻帶寬度值設(shè)置很少超過1000HZ。
3、齒輪傳動(dòng)設(shè)備
對(duì)于包括齒輪和齒輪傳動(dòng)的設(shè)備,主要關(guān)心的是齒輪故障的監(jiān)測和分析。經(jīng)驗(yàn)表明,很多齒輪故障產(chǎn)生的振動(dòng)頻率是齒輪嚙合基頻的2倍,有時(shí)是基頻的3倍。由于這一原因,齒輪振動(dòng)分析中建議將頻帶寬度*小設(shè)置為齒輪嚙合頻率的3.25倍。對(duì)于多級(jí)齒輪變速器,為了與多個(gè)齒輪嚙合頻率匹配,需要設(shè)置相應(yīng)的幾個(gè)不同的頻帶寬度。振動(dòng)分析
正確選擇頻帶寬度是非常重要的,必須依據(jù)預(yù)期的故障頻率,考慮后決定。有人會(huì)指出,與*高嚙合頻率匹配的頻帶寬度 (10000HZ) 適合于上例中所有的設(shè)備,但必須記住,頻帶寬度越寬,頻率精度越低。雖然需要10000HZ的高頻帶寬度來檢測和診斷高速齒輪軸故障,但是這個(gè)頻帶寬度在識(shí)別和區(qū)分其它潛在性故障時(shí)無法保證,例如,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械-電氣故障。
譜線數(shù)設(shè)置
譜線數(shù)設(shè)置與頻帶寬度選擇同樣重要,分辨率譜線數(shù)量的選擇決定了頻譜分析中頻率數(shù)據(jù)的精度和分辨率。如:選擇120000CPM的頻帶寬度,400條分辨率譜線,用頻帶寬度除以分辨率譜線數(shù),很容易計(jì)算出分辨率譜線的頻率寬度,但在一條譜線上很可能包含幾個(gè)不同的頻率。同時(shí),F(xiàn)FT頻譜只能顯示出一個(gè)振動(dòng)峰,仿佛只有一個(gè)振動(dòng)頻率成分。
理解頻帶寬度、分辨率譜線以及頻率精度之間的關(guān)系是很重要的。