要想在没有精密仪器的情况下做到对滚动轴承的诊断,除了我们对设备的了解,以及对轴承的听诊经验外,更重要的是用数据说话,这就需要我们充分了解振动加速度这个振动参数。
3、振动加速度
力等于质量乘以加速度。振动加速度与力成正比,振动加速度的增加与振动频率的平方成正比。加速度的增大,往往表明振动频率的升***,产生了相对的***频振动,其可以产生很大的激振力。
冲击一般不会产生大的位移或速度,但造成的破坏可能相当大。而对于一般转动设备而言,轴承或齿轮是产生***频振动的主要部件。加速度值的升***,对于滚动轴承来说,一般预示着疲劳的产生。早期的轴承疲劳,可能在速度或位移上并没有特别明显的表现,随疲劳的发展,轴承的振动速度峰值将会有明显的增大(而振动位移可能一直不会有较明显的增大),且当其加速度超过某量值的时候,则到了***佳的检修更换轴承的时机;对于摩擦问题,特别是不稳定的摩擦问题,由于不稳定的冲击信号,一般也可能造成加速度的升***和波动,对于简单结构的转动设备而言,这类问题通常出现在轴承润滑上,后面会介绍区分方法。
由于振动加速度是连续变化的,因此采用******值,即峰值来度量加速度。
加速度是指速度变化率,是表示物体速度变化快慢的物理量。但加速度与速度并无必然联系,加速度很大时,速度可以很小;速度很大时,加速度也可以很小。例如:炮弹在发射的瞬间,速度为0,加速度却非常大;以***速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度为零。
我们日常生活中使用的车辆,加速度也是其重要的性能指标,例如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。它们的速度都从0变为10m/s,速度改变了10m/s。所以它们的速度变化量是一样的。但是很明显,B车变化得更快一些。我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=Δv/Δt,其中的Δv是速度变化量)>A车的加速度。显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大。也就是说B车的启动性能相对A车好一些。
了解完振动加速度的概念与特点,再来了解一下其在诊断中的应用。关于滚动轴承的振动方法很多,可以说是五花八门,但其有个共同特点,都是检测***频信号,早期捕捉轴承缺陷。
对于振动来说,万变不离其宗,其本质还是加速度值,很多人问过我,那么它的标准是什么,哈!自己总结吧,无可奉告。***先每台设备具有差异性,即使同型号的两台设备,由于其运行环境等其它因素,同一轴承故障,同样的损伤程度,其加速度值却会有很大的不同。但至少我们可以早期发现问题,跟踪问题,掌握缺陷的发展状况。
具体的来说,就是用我们简易的振动表测量振动速度、位移、加速度三个量值进行比较,若速度、位移较小,而加速度较大,同时与其它轴承的加速度值相比较,该轴承的加速度值明显突出,说明该轴承存在***频冲击信号(***频信号的一个主要特点就是衰减较快,不易传递到其它轴承),特别是对于变速箱的多个轴承而言效果尤为明显。
值得注意的是轴承加速度值***并不意味着轴承的损坏,对于有些轴承由于从安装开始就存在此种现象,特别是新安装的轴承,主要还是看发展趋势;另外轴承润滑问题引起的加速度值升***现象普遍存在,其区分方法是注入新的润滑油,观察振动变化情况,前期文章已多次介绍,不再赘述。
以个人的经验,单纯的加速度值***,即使确定是轴承问题,也不必紧张,可以跟踪监视,不同的故障发展趋势不同,其发展过程可能非常缓慢。只有当该频率的振动速度值也逐步升***时,说明该轴承应准备更换了。
对于轴承故障来说,对设备的了解,及简易的听诊经验是非常必要的,结合数据分析会事半功倍!