振动的评价

根据振动速度有效值判定 ISO 10816-3 的 A~D 区。与正常状态之比的相对值判定,测点的选择。

平时的值
先测好,
就能发现变化哦。

吉祥物 Chips

÷振动的判定

区域判定(ISO 10816-3 的参考)

相对值判定(与正常时之比)

ISO 10816-3 是面向泵、风机、电动机等旋转机械的评价,并不是机床主轴本身的标准。边界值是从振动计制造商(IMV)的说明图中读取的值。

评价机器振动用振动速度的有效值(mm/s rms)

振动用位移(µm、mm)、速度(mm/s)、加速度(m/s²)表示。看机器振动的程度(严重度)用的是速度;位移用于振幅本身成为问题(如加工精度、接触危险)的情况;加速度用于想看高频的情况。因为 ISO 的机械振动评价使用速度的有效值,日本也普遍用有效值表示。[1][2]

有效值、峰值、波峰因数

正弦波时 峰值 = 有效值 × √2 / 波峰因数 CF = 峰值 ÷ 有效值

有效值是一定时间内瞬时值平方的平均值的平方根,对应波形中所含的能量。波峰因数是相对比较轴承劣化时的线索(IMV)。[2][1]

ISO 10816-3:2009 的机器分组

组别范围
第1组(大型机器)功率 300 kW〜50 MW,轴高 315 mm 以上
第2组(中型机器)功率 15 kW〜300 kW,轴高 160〜315 mm

再按基础(安装)是“刚性”还是“柔性”划分。用于泵、风机、电动机等旋转机械的评价,不是针对机床主轴本身。[3](单一资料·仅供参考)

ISO 10816-3:2009 的区域边界(振动速度有效值 mm/s)

组别A/B 边界B/C 边界C/D 边界
第2组 刚性1.42.84.5
第2组 柔性2.34.57.1
第1组 刚性2.34.57.1
第1组 柔性3.57.111

从 IMV 的图(“针对机器分组的优劣判定示例”)中读取的边界值。区域为 A:良好,B:可,C:警告,D:危险(IMV 的表述)。标准正文是收费的,区域的定义文字和测量频率范围等条件未确认。[3](单一资料·仅供参考)

简易诊断的 3 种判定方法

方法内容补充
绝对值判定按机器的种类、大小分类,超过规定值就判为异常(ISO 的评价标准等)判定简单,但适当值因机器种类、部件、制造商而异
相对值判定与该机器正常时的值比较。例:为正常时的 2 倍时注意,5 倍时危险基准值最好测 10 次以上来确定
相互判定把同样的多台机器并排,比较相同测点。比同等设备大 2 倍以上,可能异常可用的机器有限

[3](单一资料·仅供参考)

转速与振动的频率

f(Hz)= n(min⁻¹)÷ 60

例:转速 1,860 min⁻¹ 的风机轴承,旋转频率为 31 Hz。用 FFT 观察,若旋转频率成分大而谐波少,就是不平衡;若 2 次(2 倍频率)突出,则怀疑不对中(Rion 的例子)。[1](单一资料·仅供参考)

检查轴承异常时

检测轴承和异常声音,对加速度波形施加 2〜15 kHz 滤波的包络处理(IMV 的 H 函数)很有效。根据与旋转频率对应的成分推断原因,就是精密诊断(FFT 分析)。[3][2](单一资料·仅供参考)

测点的选择

满足这 5 点的位置:容易接近、不易受异常以外因素影响、对异常变化敏感、信号不易衰减、每次都能同样地测量。基本是在轴承座上测量。[2](单一资料·仅供参考)

机床主轴的振动

Haas 的预防性维护中,测量主轴振动并与基准比较,把记录作为将来比较的基准(磨损的变化)。能否把 ISO 10816 的区域值套用到机床主轴上,在公开资料中未能确认。[4](单一资料·仅供参考)

📚参考资料

未标记的项目,是多份来自不同发布机构的资料一致的内容。产品数值以各制造商的资料为准。文字由 Kezuriba 用自己的话归纳。

  1. Rion“Mechanical Vibration Measurement(Technical Note)”
  2. IMV“振动测量库 第4章 振动技术指南”
  3. IMV“振动测量库 第5章 振动的测量方法(简易诊断的判定方法、ISO 10816-3:2009 的图)”
  4. Haas Automation《Preventive Maintenance Program(Haas Factory Outlet 资料)》