帶寬選擇
1、滾動軸承
滾動軸承失效時,根據(jù)失效程度不同可分為幾個典型階段。每個階段都可以監(jiān)測到獨特的故障頻率特征。軸承失效的早期階段,**個跡象是振動能量的顯著增大。軸承失效進一步發(fā)展,軸承滾道或滾動體上損傷尺寸擴大,軸承零部件之間的沖擊強度增加。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,這類似于敲擊一個鈴使它振動或在固有頻率下共鳴。振動分析
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、分析滾動軸承故障時,一般建議選擇0~120000CPM (0~2KHz) 的帶寬。
2、滑動軸承
滑動軸承軸承設備,例如大型電機和風機,很少出現(xiàn)像滾動軸承設備那樣高的與故障相關的振動頻率,除非設備有其它特點,如風機葉片或葉輪葉片數(shù)量很多,這時氣動力或水動力脈動可能產(chǎn)生高頻振動。因此,滑動軸承設備的帶寬通常設置為工作轉速的10倍頻 (10×RPM)。對于一個使用圓柱軸承的1800RPM的風機,數(shù)據(jù)采集的頻帶寬度 (Fmax)設定為18000CPM (10×1800CPM=18000CPM)。大多數(shù)情況,這樣的設置能夠滿足要求。此外,如果計算得出風機葉片或葉輪葉片通過頻率高于10倍頻,應該調(diào)整頻帶寬度參數(shù)。對于滑動軸承的通用設備,頻帶寬度值設置很少超過1000HZ。
3、齒輪傳動設備
對于包括齒輪和齒輪傳動的設備,主要關心的是齒輪故障的監(jiān)測和分析。經(jīng)驗表明,很多齒輪故障產(chǎn)生的振動頻率是齒輪嚙合基頻的2倍,有時是基頻的3倍。由于這一原因,齒輪振動分析中建議將頻帶寬度*小設置為齒輪嚙合頻率的3.25倍。對于多級齒輪變速器,為了與多個齒輪嚙合頻率匹配,需要設置相應的幾個不同的頻帶寬度。振動分析
正確選擇頻帶寬度是非常重要的,必須依據(jù)預期的故障頻率,考慮后決定。有人會指出,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,但是這個頻帶寬度在識別和區(qū)分其它潛在性故障時無法保證,例如,驅動電機的機械-電氣故障。
譜線數(shù)設置
譜線數(shù)設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不同的頻率。同時,F(xiàn)FT頻譜只能顯示出一個振動峰,仿佛只有一個振動頻率成分。
理解頻帶寬度、分辨率譜線以及頻率精度之間的關系是很重要的。