2、振動速度

　　振動是物體相對于平衡位置所作的的往復(fù)運(yùn)動，作為運(yùn)動必然存在速度關(guān)系。

　　振動速度反映了能量的大小，速度與頻率成1次關(guān)系，是疲勞失效的直接指標(biāo)，疲勞=位移×頻率，速度=位移×頻率，速度=疲勞。因?yàn)樗瑫r(shí)包含幅值和頻率兩種信息，因此成為衡量設(shè)備狀態(tài)的有效指標(biāo)，并已形成有效的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　疲勞失效基本由頻率10 Hz到2000 Hz之間的振動造成的。因此，當(dāng)振動頻率可能在這個(gè)區(qū)域時(shí)，應(yīng)測量振動速度。在振動測量過程中，除特別注明外，振動速度的量值為有效值值，單位是[mm/s]。

　　下圖的百米賽跑速度可以很好說明速度與疲勞的關(guān)系，不同的的速度跑完100米，其疲勞程度是不同的。

　　振動速度常用量值為峰值和有效值，均方根值——表示能量，峰值——振動強(qiáng)度。峰值相同時(shí)，一般速度均方根值越***，故障越嚴(yán)重

　　下面看一下振動速度有效值作為***際標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)：

　　振動速度有效值，即振動烈度，是振動標(biāo)準(zhǔn)中的通用術(shù)語，是描述一臺機(jī)器振動狀態(tài)的特征量。周期振動的大小，不能只考慮峰值，而要考慮整個(gè)時(shí)間歷程的影響，所以rms是有效選擇。在***際及我***振動標(biāo)準(zhǔn)中，幾乎都規(guī)定用振動速度的有效值來作為振動烈度的度量值。對一般的轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行振動監(jiān)測時(shí)，應(yīng)測量振動速度的有效值，也只有振動烈度才有振動標(biāo)準(zhǔn)可以參照，評定機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的優(yōu)劣才能有據(jù)可依。峰值或峰峰值只是某時(shí)刻***大值的讀數(shù)，而有效值確實(shí)一段時(shí)間內(nèi)的總振動能量。

　　在這個(gè)例子中，有兩個(gè)頻率成分，一個(gè)是速度峰值為25.4mm/s 的 1 倍頻，另一個(gè)頻率成分是速度峰值為 12.7mm/s的倍頻。這兩個(gè)頻率成分復(fù)合產(chǎn)生了所示的合成波形。注意合成波形的速度峰值是25.4mm/s，與1倍頻分量的幅值相等。通過比較發(fā)現(xiàn)，合成波形的 RMS 值，或者說是矩形里的陰影區(qū)域增 加12%。換句話說，如果采用峰值響應(yīng)進(jìn)行測量，由于頻率成分的復(fù)合，可能出現(xiàn)合成波形的峰值小于振動主頻的峰值，但是使用 RMS 測量，合成波形的幅值與頻率成分的相對相位關(guān)系無關(guān)。

　　但需要說明的是：作為軸承沖擊類故障，速度峰值遠(yuǎn)比有效值敏感。比如如滾道損傷產(chǎn)生的振動，當(dāng)滾動體滾過損傷時(shí)，造成一個(gè)很小的能量，即振動，于是激發(fā)了一個(gè)尖脈沖，顯然這是有效值不能有效檢測的。

　　那么為什么有些設(shè)備還以振動位移作為標(biāo)準(zhǔn)呢，***先上面已經(jīng)提及，振動速度作為疲勞指標(biāo)是由一定頻率范圍的。通常情況振動頻率10HZ以下測量位移，10—2000HZ測量速度，2000HZ以上測量加速度。

　　那么為什么很多3000轉(zhuǎn)以上的大型設(shè)備又以振動位移作為衡量標(biāo)準(zhǔn)呢，比如火電機(jī)組的汽輪機(jī)，即參考振動速度又注重振動位移，這主要是根據(jù)設(shè)備特性決定的，汽輪機(jī)各部分的通流間隙決定著機(jī)組的效率，但輕微的動靜摩擦?xí)斐蓹C(jī)組的劇烈振動，振動位移是什么，是距離，是間隙，它可以直觀的告訴我們振動與間隙的關(guān)系。

　　我們可以認(rèn)為，振動位移具體地反映了間隙的大小，振動速度反映了能量的大小，振動加速度反映了沖擊力的大小。也可以認(rèn)為，在低頻范圍內(nèi)，振動強(qiáng)度與位移成正比;在中頻范圍內(nèi)，振動強(qiáng)度與速度成正比;在***頻范圍內(nèi)振動強(qiáng)度與加速度成正比。

　　以單一的振動速度值無法判別故障類型，但同時(shí)與位移、加速值進(jìn)行換算比較卻可以確定頻率段故障，再根據(jù)設(shè)備類型，可以直接判斷故障類型，比如以簡單的風(fēng)機(jī)為例，一般結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)在沒有變速箱的情況下，如果經(jīng)換算后振動速度遠(yuǎn)大于位移問題一般就出在軸承上，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，其它故障很難引起***頻振動，具體換算與方法參考前期文章。