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   為使廠分折、比較,我們可將不同類型通風(fēng)機,在內(nèi)效率最高點時的各無因次性能參數(shù)和要比較的其他參數(shù)列于表5-8中作為例子,我們僅列出了4-73、9-35與8-19型的通風(fēng)機的參數(shù)值,實際應(yīng)該列出更多類型通風(fēng)機的參數(shù)值,而且越多越好,因為它能幫助我們在更廣泛的參數(shù)中,選擇出適合于我們設(shè)計產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。   空氣動力學(xué)略圖中的各數(shù)值,以及幾何形狀、也是我們選擇設(shè)計通風(fēng)機的重要依據(jù),不可忽視。比如,當(dāng)設(shè)計排塵通風(fēng)機時,就要選擇葉片數(shù)量少的通風(fēng)機,至于在眾多不同類型通風(fēng)機中,到底選擇何種類型通風(fēng)機為宜,那就要由設(shè)計者通過全面衡量后,作出最后決定。  

   隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，從鋼鐵、煤炭、電力、水泥，到地鐵、飛機、火車、船舶等，都離不開旋轉(zhuǎn)設(shè)備的身影，比如泵與風(fēng)機、汽輪機、燃氣輪機、渦輪機、飛機發(fā)動機等等，這些旋轉(zhuǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟的發(fā)展越來越重要，一旦發(fā)生故障，都可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停機，造成的損失是非常大的。 振動的監(jiān)測與診斷對提高旋轉(zhuǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行有很重要的作用，建立在現(xiàn)代故障診斷技術(shù)的監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，通過對數(shù)據(jù)的處理與分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的額原因以及預(yù)測設(shè)備可能的故障，為預(yù)防事故、科學(xué)安排檢修提供科學(xué)的依據(jù)。   □1 振動的分類 按振動規(guī)律分類： 按振動的規(guī)律，機械振動可以分為下面的幾類。 按振動頻率分類： 根據(jù)振動頻率的高低，振動可以分為三類： 低頻振動：頻率&l;10Hz 中頻振動：10Hz&l;頻率&l;1000Hz 高頻振動：頻率&g;1000Hz   □2 振動信號的物理量 振動的三個基本因素是振幅s、頻率f和相位φ。通常簡諧振動可以采用下面的函數(shù)來表示： s=ASin(2π/T+ φ)              其中: A：最大振幅（μm或者mm）,或者稱為峰值 ：時間（s） T：周期（s） φ：相位（ad） 振幅s可以反映振動的強度。 如果用振速v來表示： v=ω ω為角速度，ω=2π/T 通常以速度均方根值來表示振速，它最能反應(yīng)振動的烈度，目前許多標(biāo)準(zhǔn)都是采用速度均方根值Vms作為判別的參數(shù),它與速度最大值Vp的關(guān)系： Vms=0.707Vp 頻率f表示物體每秒鐘振動的次數(shù)，單位為Hz。 f=ω/2π 頻率是振動診斷的一個重要參數(shù)，是判斷設(shè)備故障類型的主要依據(jù)。 相位角φ:表示振動的相對位置，不同振動源產(chǎn)生的振動都有各自的相位，相位相同的振動會引起共振，產(chǎn)生嚴重的后果；相位相反的振動會互相抵消，起到減振的效果。相位測量分析在故障診斷中也有相當(dāng)重要的地位。   □3振動的測量 振動的測量一般是測量振動體的位移、速度、加速度的大小，以及振動頻率、周期、相位、振型、頻譜等。 振幅的測量： 機械工程中一般采用速度傳感器或者加速度傳感器來測量機械振動。通常，對于低頻振動，主要測量的振幅是位移量；對于中頻振動，主要測量的振幅是速度量；對于高頻振動，主要測量的振幅是加速度。   速度傳感器和加速度傳感器都是接觸式傳感器，直接安裝在設(shè)備的測量點；渦流式傳感器是非接觸式傳感器，它結(jié)構(gòu)簡單，線性度好，抗干擾能力強，廣泛應(yīng)用于不接觸式振動位移測量。 速度傳感器適用于測量軸承座、殼體以及基礎(chǔ)的一般頻帶內(nèi)的振動速度和振動位移。加速度傳感器適用于測量軸承座、殼體等的絕對運動。電渦流位移傳感器適合于測量轉(zhuǎn)子相對于軸承的相對位移，包括軸心平均位置及振動位移；它還可以測出轉(zhuǎn)軸軸心靜態(tài)位置的偏離，這個用于判斷軸心是否偏移很有好處。 頻率的測量： 頻率的測量一般采用頻譜分析儀直接測量。 總之，傳感器的選用以及測試對象和測試部位的選擇應(yīng)當(dāng)符合該部位的振動最能反映出測試對象的特點。 旋轉(zhuǎn)設(shè)備的測試內(nèi)容根據(jù)不同的目的，大概有以下幾方面： 1)運行中旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動監(jiān)測與保護。 2)流體壓力、流量、溫度的監(jiān)測與保護。 3)軸承溫度的監(jiān)測與保護。 4)轉(zhuǎn)子動平衡。   □4振動信號的處理與分析 機械振動測量的信號中包含對診斷有用的信息，但是也有一些沒用的信息，為了提取有用的信息，就必須對信號進行處理。信號處理是設(shè)備診斷中不可缺少的重要手段。 振動信號的分析方法，可按信號處理方式的不同分為幅域分析、時域分析、頻域分析。 幅域分析是比較原始的一種分析方法，它只在波形的幅值上進行，比如計算波形的最大值、最小值、平均值、有效值等。 時域分析是研究信號在時間域內(nèi)的變化或者分布。 頻域分析是確定信號的頻域結(jié)構(gòu)，即信號中包含哪些頻率成分，分析的結(jié)果是以頻率為自變量的各種物理量的譜線或者曲線。 不同的分析方法是從不同的角度觀察、分析信號，使信號處理的結(jié)果更加豐富。 振動信號的時域分析： 振動信號的時域分析主要是指波形分析、軸心軌跡、相關(guān)分析和時序分析，他們可以在時域中提取信號的特征。 波形分析： 傳感器輸出的信號一般都是時間波形，對于具有明顯特征的波形，可以用來判斷設(shè)備的故障。例如，等距離的尖脈沖是沖擊的特征，削波表示有摩擦，正弦波主要是不平衡。 一般來說，正弦波一般表示不平衡故障；如下圖：   單純不對中的振動波形比較穩(wěn)定、光滑、重復(fù)性好；如下圖： 轉(zhuǎn)子組件松動或者摩擦產(chǎn)生的波形比較毛糙、不平滑、不穩(wěn)定，還可能出現(xiàn)削波現(xiàn)象； 自激動振動，如油膜渦動、油膜振蕩等，其波形比較雜亂，重復(fù)性差，波動大。 軸心軌跡： 軸心運動軌跡是利用安裝在同一截面內(nèi)相互垂直的兩支電渦流傳感器對主軸振動測量后得到的，可以用來指示軸承的磨損、軸不對中、軸不平衡、軸承潤滑失穩(wěn)以及軸摩擦等。軸心軌跡非常直觀地顯示了轉(zhuǎn)子在軸承中的旋轉(zhuǎn)和振動情況，是設(shè)備故障振動中的重要特征信息。 正常情況下，軸心軌跡是穩(wěn)定的，旋轉(zhuǎn)過程中，軸軌跡基本上相互重合。如果軸心軌跡紊亂，形狀、大小不斷變化，則表示轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，如果不及時檢查控制，很容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失穩(wěn)，釀成大事故。 啟停機過程： 通常將設(shè)備啟停機過程的振動信號稱為瞬態(tài)信號，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng)，是轉(zhuǎn)子動態(tài)特性和故障征兆的反映。 用于啟停過程的分析方法很多，除了軸心軌跡、軸心位置和相位分析以外，主要通過奈魁斯特圖、波德圖和瀑布圖來分析啟停過程的特性。 奈魁斯特圖是將在啟停過程中每個轉(zhuǎn)速下的基頻振幅和相位用極坐標(biāo)表示的一條曲線。利用奈魁斯特圖，可以分析振動振幅峰值和相位偏移，能夠發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的共振頻率和臨界轉(zhuǎn)速，還可以看出整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對于不平衡的響應(yīng)。 波德圖是將各個轉(zhuǎn)速下的振幅和相位分別繪制在以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系上，作用與奈魁斯特圖一樣。 瀑布圖是將各個轉(zhuǎn)速下的振動信號的幅值譜疊加而成的，縱坐標(biāo)是轉(zhuǎn)速，橫坐標(biāo)是頻率。瀑布圖反映了全部頻率分量的振幅變化情況，但顯示不了振動的相位信息。 振動信號的頻域分析： 對于機械振動的診斷而言，時域分析只能粗略地回答設(shè)備是否有故障，但不能提供故障發(fā)生部位等信息，而頻域分析能通過了解測試對象地動態(tài)特性，對設(shè)備地狀態(tài)做出準(zhǔn)確評價，進而對設(shè)備故障進行定位。 設(shè)備故障發(fā)生時，往往會引起信號頻率結(jié)構(gòu)的變化，根據(jù)這些頻率成分的組成和大小，就可以對故障做出識別和評價。 頻域分析是以傅里葉積分為基礎(chǔ)，將復(fù)雜信號分解為有限或者無限個頻率的簡諧分量。 振動分析的任務(wù)就是從頻譜圖上把每個頻譜分量與監(jiān)測設(shè)備的部件對照聯(lián)系，給每條頻率賦予物理的解釋，主要包括： 振動頻譜包含的頻譜分量 每條頻譜分量的幅值 這些頻譜分量之間的關(guān)系 如果有高幅值的頻譜分量，它的來源以及對應(yīng)設(shè)備的零部件 如果能測相位，檢查相位是否穩(wěn)定 頻譜分析可以按下面的思路進行： 1）按高中低頻率，初步了解故障發(fā)生的部位 2）按工頻、諧波進行分析，振動信號大多數(shù)為工頻的整數(shù)倍，找出他們之間的聯(lián)系。 3）按特征頻譜分析。如不平衡必定產(chǎn)生工頻，氣流在葉片間流動必定有通過頻率，零部件沖擊有固有振動頻率等。 4）對主振幅值成分進行分析。頻譜分析時，首先要關(guān)注幅值較高的頻譜，如工頻過高，往往是不平衡導(dǎo)致；二倍頻過高，可能與設(shè)備不對中有關(guān)；0.5倍頻高，預(yù)示渦動失穩(wěn)；特低頻是由于喘振引起的；諧波豐富可能是松動造成。 5）通過頻譜對比分析發(fā)現(xiàn)異常。   總之，振動信號從幅域、時域和頻域反映了機器的運行狀態(tài)和故障的信息，通過振動分析可以識別和監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，并控制或者減少振動，為設(shè)備的正常運行提供了科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。