Виброускорение, виброскорость и виброперемещение. Вибросмещение, виброскорость, виброускорение — что это? Корректированные значения контролируемого параметра виброскорость виброускорение

  1. Виброперемещение, S – это расстояние между крайними точками перемещения колеблющегося элемента вдоль оси измерения. Виброперемещение измеряется в линейных единицах: в микронах – мкм; в миллиметрах – мм, при больших значениях виброперемещения, например, грохотов (1 мм = 1000 мкм). Параметром, дополняющим виброперемещение является частота вращения. Например, допустимое значение виброперемещения 20 мкм при частоте вращения 1500 об/мин и 10 мкм при частоте вращения 3000 об/мин.
    Виброперемещение измеряется при возникновении низкочастотной вибрации, верхняя граница частотного спектра не более 200 Гц. Эти измерения актуальны в строительной виброакустике, при проведении балансировки роторов, при исследовании машин с малыми зазорами между узлами и деталями, при исследовании упругих деформаций и прогнозе усталостных разрушений.
  2. Виброскорость, v – производная виброперемещения по времени. Этот параметр характеризует мощность колебательного (вибрационного) процесса, направленного на разрушение деталей и характеризует энергетическое воздействие на узлы объекта контроля (энергия колебания E = m × V 2 / 2 ). Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования. Виброскорость одновременно учитывает перемещение контролируемой точки и частоту колебаний, вызвавших вибрацию. Виброскорость измеряется в миллиметрах на секунду, мм/с.
    Виброскорость измеряют в частотном диапазоне 10…1000 Гц. По уровню виброскорости определяют техническое состояние машин, их узлов и деталей.
  3. Виброускорение, а – производная виброскорости по времени. Параметр характеризует силу инерции, которая воздействует на объект при вибрации:
    F = m × a, где F – сила инерции; m – масса объекта; а – виброускорение.
    Виброускорение – это ускорение перемещения контролируемой точки оборудования или это скорость изменения скорости. Виброускорение характеризует силовое динамическое взаимодействие элементов агрегата. Виброускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с 2 , иногда используется единица ускорения свободного падания – g, 1 g = 9,8 м/с 2 .
    Виброускорение измеряется при наличии вибрации в широкой полосе частот, от 50 до 10000 Гц и более. Эти измерения актуальны при виброакустической диагностике для оценки силы ударов и раннего обнаружения повреждений в подшипниках качения и зубчатых передачах.
    Примечание : существует редко используемый параметр вибрации – резкость – третья производная перемещения по времени, размерность – км/с 3 .
  4. Частота, f – характеристика периодического процесса, равная количеству повторений в единицу времени, обратно пропорциональна периоду колебаний:
    f = 1/T , где Т – период, время полного цикла колебаний (с).
    Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение – Гц; международное – Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца. Одно колебание в секунду соответствует 1 Гц.
    При частоте вращения 3000 об/мин, частота колебаний составляет:
    f = n / 60 = 3000 / 60 = 50 Гц.
    Частота колебаний позволяет идентифицировать источник колебаний.
    Гармонические колебания в разных точках машины, совпадающие по частоте, называются синхронными. Синхронные колебания отличаются друг от друга амплитудой и фазой.
  5. Фаза колебаний, φ – определяет положение характерной точки колебаний (максимального, минимального значения или перехода от отрицательного к положительному значению) относительно зафиксированного положения метки. Измеряется в градусах. Используется при балансировке, обследовании металлоконструкций, диагностировании механизмов.
    Колебания в двух точках, совпадающие по фазе, называют синфазными , а отличающиеся на 180 0 – противофазными . Сдвиг фаз синхронных гармонических колебаний – это разность фаз двух синхронных гармонических колебаний гармонических колебаний в заданный момент времени. Этот параметр часто используют при анализе вибрации.

Для гармонического колебательного процесса существует ряд особенностей, которые характеризуют связь между перемещением, скоростью и ускорением:

Пример

Для роторного механизма, имеющего частоту вращения 3000 об/мин (50 Гц) зафиксировано значение виброперемещения – 20 мкм. Определить соответствующие значения виброскорости и виброускорения.

v = 2 π × f × S = 6,28 × 50 × 20 = 6,28 мм/с;
а = 2π × f × v = 6,28 × 50 × 6,28 = 1,97 м/с 2 .

Исходя из данных соотношений, можно сделать вывод о том, что зависимости между перемещением, скоростью, ускорением и частотой будут различными. На графике перемещения будет преобладать низкочастотная область, а на графике ускорения ‑ высокочастотная при ослаблении низкочастотной ().

Виброускорение

Виброскорость

Виброперемещение

Числовые значения уровней ускорения, скорости и перемещения в логарифмических координатах (при пороговых значениях по ISO 1683) равны только в одной точке – при частоте 159 Гц (). На эту частоту настраиваются калибраторы вибрации. В этой точке значение виброперемещения составляют 10 мкм, значения виброскорости – 10 мм/с, а значения виброускорения – 10 м/с 2 .

Основные характеристики колебательных процессов

  1. Пиковое значение – определяется как наибольшее отклонение колеблющейся величины от среднего положения х ПИК = Iх МАХ I .
    Используется как составляющая при измерении виброускорения. Пиковое значение эффективно при оценке кратковременных механических ударов и так далее. Однако пиковое значение отображает только максимальное значение исследуемых колебаний, а не их временное развитие.
  2. – среднее значение измеренных данных, характеризует общую интенсивность вибрации:
    где τ – текущее значение временной координаты, Т – период измерения.
    Среднее значение отображает временное развитие исследуемых колебаний, но его практическое применение ограничено ввиду того, что оно не имеет непосредственной связи ни с какой физической величиной этих колебаний.
  3. Среднее квадратичное значение (СКЗ) – квадратный корень из среднего арифметического или среднего интегрального значения квадрата колеблющейся величины в рассматриваемом периоде времени:
    Для получения правильного значения, интервал усреднения должен быть не меньше одного периода колебания. Используется при измерении виброскорости. Пересчёт значений виброускорения, виброскорости и виброперемещения, определённых в результате анализа спектра, как функции угловой частоты ω , в среднее квадратическое значение виброскорости проводится по следующим формулам:

    Возможно определение среднего квадратического значения виброскорости по максимальному и минимальному значению виброскорости в спектре:
    Среднеквадратическое значение учитывает временное развитие исследуемых колебаний и непосредственно отображает значение, связанное с энергией сигнала и, следовательно, разрушающей способностью этих колебаний.
  4. Коэффициент амплитуды или пик-фактор – отношение пикового (x ПИК ) к среднеквадратичному (x СКЗ ) значению: K ПФ = x ПИК / x СКЗ .
    Пик-фактор характеризует развитие повреждения. Значения пик-фактора в начальном периоде работы механизма составляют 3…4. При зарождении повреждений значения пик-фактора увеличиваются до 10…15. Увеличение степени повреждений снижает значения пик-фактора до 3…4 ().
    Для гармонических колебаний: K ПФ = 1,41; x ПИК = А ; x СРЕД = 0,637А ; x СКЗ = 0,707А .

  1. Эксцесс – отношение момента четвёртого порядка к квадрату момента второго порядка. Эксцесс определяет степень отклонения параметра от нормального распределения: b = m 4 / (m 2 ) 2 , где m 4 – момент четвёртого порядка; m 2 – момент второго порядка.
    При определении статистических моментов используются значения:
    – среднее арифметическое – сумма относительных отклонений;
    – дисперсия – сумма квадратов относительных отклонений;
    – асимметрия – сумма кубов относительных отклонений;
    – островершинность – сумма четвёртой степени относительных отклонений.
    Значения эксцесса используется для определения развития различных неисправностей элементов машин, так как отклонение от нормального распределения является однозначным признаком появления неисправности.

Относительные единицы вибрации – 20-ти кратные десятичные логарифмы отношения измеренного значения параметра вибрации (v ИЗМ ) к некоторому начальному уровню (v НАЧ ) и измеряются в децибелах (дБ). Для виброскорости:

L v = 20 lg (v ИЗМ / v НАЧ ) .

Для виброускорения:

L а = 20 lg (а ИЗМ / а НАЧ) .

Увеличение уровня на 6 дБ соответствует удвоению амплитуды, независимо от исходного значения. Изменение уровня на 20 дБ означает рост амплитуды в десять раз. Для временных реализаций вибрации всегда используются линейные единицы измерения амплитуды: мгновенное значение сигнала может быть и отрицательным, и поэтому его невозможно логарифмировать.

При использовании логарифмических характеристик необходимо указывать стандартный пороговый уровень, принятый при обработке значений вибрации. По Правилам Российского Морского Регистра Судоходства и ГОСТ 12.1.034-81, пороговый уровень принят: v НАЧ = 5·10 -5 мм/с; а НАЧ = 3·10 -4 м/с 2 . По ГОСТ 30296-95: v НАЧ = 5·10 -8 м/с; а НАЧ = 1·10 -6 м/с 2 . По ISO 1683: v НАЧ = 1·10 -6 мм/с; а НАЧ = 1·10 -6 м/с 2 ; S НАЧ = 1·10 -6 мкм.

Обычно, аналоговый вибрационный временной сигнал преобразуется в цифровой вид и используется для спектрального анализа в частотной области. Сложность формы временного сигнала, его интерпретация сильно затруднена, поэтому часто временная форма сигнала игнорируется. В то же время информацию, которую может дать временная форма, недоступна при рассмотрении спектра вибрации.

Например, случайный процесс (непрерывный шум) и переходный процесс, связанный с какими-то нерегулярными событиями, имеют схожие спектры, которые, тем не менее, соответствуют сигналам совершенной разной природы, что отчетливо видно по их временным реализациям. Во временной области легко различим стук деталей, приводящий к асимметрии формы сигнала, который может быть следствием ослабления механических соединений.

Обследование вибрационного состояния редуктора РМ-400 механизма передвижения мостового крана проведено при работе оборудования в режиме холостого хода при частоте вращения двигателя 720 об/мин. При работе редуктора наблюдаются глухие стуки. Значения общего уровня виброскорости – 3,0 мм/с, виброускорения – 1,8 м/с 2 . В спектрограмме виброскорости подшипника тихоходного вала редуктора ( а) зубцовая частота второй передачи представлена составляющей на частоте 31,5 Гц, с амплитудой 0,2 мм/с. Запись временного сигнала виброускорения ( б) позволила установить возможную причину неисправности – повреждения (забоина) на зубчатом колесе тихоходного вала проявившуюся, как удары с частотой вращения тихоходного вала. Подтверждение диагноза получено при визуальном осмотре и устранено после механической обработки повреждённого зуба.

(а)

(б)

Цикл измерений содержал 12 измерений, с учётом 800 линий в спектре – 9600 значений, дополнительно проведены измерения временной формы вибрационного сигнала ‑ 4×16000 значений. Из этих данных получено два информационных сообщения: об общем уровне вибрации (соответствующего удовлетворительному состоянию) и о возможной причине неисправности, устранённой при ремонте.

Работа электродвигателей часто сопровождается биениями, которые, хорошо воспринимаются на слух. Эти биения соответствуют частоте скольжения ротора или разности частоты вращения ротора и частоты возбуждения двигателя. Частота биений очень низка, иногда ниже 0,1 Гц. Биения могут также возникать, когда машины, близко расположенные друг к другу, работают на слегка различающихся частотах вращения. Наблюдать биения лучше во временной области вибрационного сигнала, поскольку для вычисления спектральных составляющих на столь низких частотах требуется очень большое время и высокое разрешение.

Трудность анализа заключается в отсутствии правил формализации и обработки временных реализаций параметров быстропротекающих процессов. Во многом данный процесс субъективен и зависит от опыта специалиста. Спектральные составляющие вибрационного сигнала часто остаются практически без изменений из-за усреднения вибрационного сигнала, необходимого для получения достоверной оценки. Анализ фактического сигнала несет дополнительную информацию о техническом состоянии механизма. Наиболее эффективно использование анализа временной формы вибрационного сигнала для диагностирования переходных, нестационарных, ударных процессов. Для этого используются периоды 30…400 мкс, количество измерений 10000…16000 и более, режим – без усреднений.

Правила анализа временного сигнала

  1. Необходимо оценить повторяемость параметров колебательного процесса. Одинаковым воздействиям должны соответствовать одинаковые реализации параметров колебаний. Можно использовать сравнительный анализ однотипных процессов в различных точках при использовании двухканального анализатора вибрации.
  2. Оценка симметричности сигнала относительно нулевого (начального) уровня колебаний. Наличие симметричного сигнала свидетельствует о хорошем состоянии (идеальным случаем является синусоидальная форма колебаний – абсолютно симметричная), отклонения – увеличивают степень асимметрии. Диагностические параметры для анализа – положительные и отрицательные значения амплитуд колебаний. Причины асимметрии – нелинейность характеристик системы, анизотропия деталей подшипникового узла.
  3. Наиболее значимым является время успокоения системы после возмущающего воздействия. Системы с малой жесткостью и малыми демпфирующими свойствами будут иметь большее время затухания. Следует определить причины снижающие жесткость и демпфирующие свойства системы. Оценить стабильность демпфирующих свойств механической системы возможно при определении декремента колебаний как натурального логарифма отношения двух последующих амплитуд:

Характер вибрации при изменении частоты вращения механизма также является диагностическим признаком, требующим анализа временных реализаций:

  1. Если при изменении частоты вращения происходит увеличение вибрации в линейной зависимости, причиной повреждений являются механические повреждения деталей.
  2. Если при изменении частоты вращения происходит увеличение вибрации в квадратичной зависимости, причиной повреждений является дисбаланс ротора.
  3. Если при изменении частоты вращения происходит увеличение вибрации в экспоненциальной зависимости, причиной повреждений является трещина в корпусной детали или в основании.
  4. Резкое уменьшение вибрации электродвигателя при отключении питания – признак наличия повреждений, вызванных повреждениями в электрической части двигателя.
  5. Постепенное снижение вибрации при остановке механизма – признак наличия повреждений в механической системе.

Примеры временной реализации виброускорения подшипников электродвигателя приведены на .

(а)

(б)

А – размах колебаний около 14,0 м/с 2 , чётко выделяются колебания с периодом 20 мс – частотой вращения вала двигателя. б – размах колебаний около 30,0 м/с 2 , на длинной выборке регистрируются отдельные удары до 63,0 м/с 2 , пропускаемые спектральным анализом в результате усреднения. Анализ временной реализации позволяет обнаружить первые признаки отклонений на более ранних стадиях, чем спектральный анализ.

Для временного сигнала

Перевод значений вибрации из одного представления в другое и обратно производится достаточно просто, если у Вас есть временной сигнал.

Для преобразования виброскорости в виброускорение и виброперемещения в виброскорость его нужно продиффереинцировать.

Для преобразования виброускорения в виброскорость и виброскорости в виброперемещение сигнал нужно проинтегрировать.

В приборах это делается аппаратными интеграторами. В программе на компьютере это делается математическими методами.

Например, самые простые формулы:

A i =(V i -V i-1)/dt

V i =(A i-1 +4*A i +A i+1)*dt/6 (метод Симпсона)

dt - шаг между отсчётами сигнала

A i - i-ый отсчёт сигнала виброускорения

V i - i-ый отсчёт сигнала виброскорости

Нужно не забывать, что при интегрировании мы не знаем постоянную составляющую сигнала. То есть постоянное смещение (зазор) мы из виброскорости получить не сможем.

Для интегральных параметров

Если же значение «прочитано» со шкалы стрелочного прибора или с цифрового индикатора прибора, то здесь на взаимные преобразования накладываются большие ограничения. Преобразования могут быть выполнены только для тех вибросигналов, которые имеют в своем составе колебания только одной частоты f. При этом справедливы выражения:

V = A /(2*3.14*f)*1000 /1.4142 V = 112,5 * A / f
V = S *(2*3.14*f)/1000 /2/1.4142 V = 0,00222 * S * f
A = V *(2*3.14*f)/1000 *1.4142 A = 0,00888 * V * f
A = S *(2*3.14*f)/1000 *(2*3.14*f)/1000 /2 A = 0,00002 * S * f 2
S = V /(2*3.14*f)*1000 *1.4142*2 S = 450 * V / f
S = A /(2*3.14*f)*1000 /(2*3.14*f)*1000 *2 S = 50712 * A / f 2

коэфициент 2: перевод Пик <-> Размах

Пользоваться этими, на первый взгляд простыми, формулами нужно осторожно, так как на практике почти никогда не бывает чисто синусоидальных сигналов одной частоты. Реальное колебание всегда содержит в себе несколько частот.

Для спектра

Для преобразования спектра виброскорости в спектр виброускорения нужно каждую амплитуду гармоники (каждый отсчёт) спектра умножить на (2*Пи*f) и повернуть фазу на угол -90°. Также делается перевод виброперемещения в виброскорость.

A i = V i *(2*3.14*f i) /1000

V i = S i *(2*3.14*f i) /1000

Re i = Im i *(2*3.14*f i) /1000

Im i = -Re i *(2*3.14*f i) /1000

Для обратного перевода (виброускорение->виброскорость, виброскорость->виброперемещение) нужно каждую амплитуду гармоники разделить на (2*Пи*f) и повернуть фазу на угол +90°.

V i = A i /(2*3.14*f i) *1000

S i = V i /(2*3.14*f i) *1000

Для комплексного спектра используются формулы:

Re i = -Im i /(2*3.14*f i) *1000

Im i = Re i /(2*3.14*f i) *1000

Дополнительно нужно учитывать коэфициент 1000 из-за перехода мкм <-> мм/с <-> м/с 2 и коэфициенты перевода Пик <-> СКЗ <-> Размах.

На графиках показаны амплитудные спектры виброускорения, виброскорости и виброперемещения одного сигнала.

Не хватает информации?

Я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Источниками вибрации являются различные технологические процессы механизмы машины и их рабочие органы. Воздействие вибрации на человека классифицируется: по способу передачи вибрации на организм человека; по направлению действия вибрации; по временной характеристике вибрации. Вибрации воздействующая на отдельные части организма работающего определяется как локальная. Показателями вибрационной нагрузки на оператора являются виброускорение виброскорость диапазон частот время воздействия вибрации.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


60. Определение величин, характеризующих вибрацию (виброскорость, виброускорение, логарифмический уровень виброскорости)

Вибрацией называют механические колебания упругих тел, проявляющихся в их перемещении в пространстве или в изменении их формы. Источниками вибрации являются различные технологические процессы, механизмы, машины и их рабочие органы.

Воздействие вибрации на человека классифицируется:

По способу передачи вибрации на организм человека;

По направлению действия вибрации;

По временной характеристике вибрации.

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию. Вибрации, воздействующая на отдельные части организма работающего, определяется как локальная. Вибрация рабочего места, воздействующая на весь организм, определяется как общая. В производственных условиях часто встречается одновременно локальная и общая вибрация, которая называется смешанной.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

По временной характеристике различаются: постоянная вибрация, для которой спектральный или коррекционный по частоте контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ); непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза.

Показателями вибрационной нагрузки на оператора являются виброускорение, виброскорость, диапазон частот, время воздействия вибрации.

Виброскорость находится по формуле:

V = 2 π f a,

где V – виброскорость, м/с;

π – число равно 3,14;

f – частота колебаний, Гц;

a – амплитуда колебаний, м.

Виброускорение можно определить по формуле:

W = 4 π2 f2 a,

где W – виброускорение, м / с2.

Логарифмические уровни виброскорости, дБ, определяются по формуле:

L = 20 lg ,

где V – среднеквадратическое значение виброскорости, м / с;

V0 – пороговое значение виброскорости равное 5 10 -8 м / с.

Согласно ГОСТ 12.1.012-90 / СТ СЭВ 1932-79 / ССБТ «Вибрация. Общие требования безопасности» рекомендуется проводить гигиеническую оценку вибрации, воздействующую на человека в производственных условиях следующими методами: частотным (интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра), дозой вибрации.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной - время фактического воздействия.

Критерий «безопасность» означает ненарушение здоровья оператора, оцениваемого по объективным показателям с учетом риска возникновения предусмотренных медицинской классификацией профессиональной болезни и патологии, а также исключающий возможность возникновения травмоопасных и аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации.

Критерий «Граница снижения производительности труда» означает поддержание нормативной производительности труда оператора, не снижающейся из-за развития усталости под воздействием вибрации.

Критерий «комфорт» означает создание условий труда, обеспечивающих оператору ощущение комфортности при полном отсутствии мешающего действия вибрации.

Вибрация оказывает отрицательное воздействие на организм человека и может привести к нарушению деятельности различных функций организма, заболеванию центральной нервной системы, появлению головной боли, поражению органов слуха и т.п. Вредное влияние вибрации оказывается при достижении определенных пределов амплитуды и частоты. Сильно ощущение вибрации наблюдается при частотах от 3 до 100 Гц и при амплитудах от 0,6 до 0,003 мм и являются вредными.

Наиболее вредные частоты:

Для всего тела 6 Гц;

Для внутренних органов 8 Гц;

Для головы 25 Гц;

Для центральной нервной системы 250 Гц.

При амплитудах колебания менее 0,02 мм и частотах более 15 Гц основное влияние оказывает виброскорость.

Для обеспечения вибрационной безопасности труда разработан комплекс мероприятий и средств защиты. Основными составляющими этого комплекса являются технические методы и средства борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения и на путях ее распространения к рабочему месту, а также организационные мероприятия.

Технические методы и средства борьбы с вибрацией главным образом направлены на изменение ее интенсивности, воздействующей на человека. При этом критерием эффективности служит степень достижения нормативов вибрации, установленных для рабочих мест.

По организационному признаку методы виброзащиты подразделяются на коллективную и индивидуальную виброзащиту.

По отношению к источнику возбуждения вибрации методы коллективной защиты подразделяются на методы, снижающие параметры вибрации:

Воздействием на источник возбуждения;

На путях ее распространения от источника возбуждения.

По виду реализации методы, снижающие передачу вибрации при контакте оператора с вибрирующим объектом, предусматривают:

Использование дополнительных устройств, встраиваемых в конструкцию машины и в строительные конструкции (виброизоляция, динамическое виброгашение);

Изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций;

Использование демпфирующих покрытий;

Антифазную синхронизацию двух или нескольких источников возбуждения вибрации.

PAGE 1

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>

19763. тема показателей характеризующих финансовое состояние предприятия. 168.44 KB
Теоретические аспекты анализа и оценки финансового состояния предприятия. Методы оценки финансовой деятельности предприятия. Система показателей характеризующих финансовое состояние предприятия. Введение Рыночная экономика требует от предприятия повышения эффективности производства конкурентоспособности продукции и услуг на основе внедрения достижений научно-технического прогресса эффективных форм хозяйствования и управления производством активизации предпринимательства и т.
569. Расчет показателей(коэф-ов) , характеризующих состояние производственного травматизма 168.57 KB
Расчет показателейкоэфов характеризующих состояние производственного травматизма Для характеристики уровня производственного травматизма в бригаде участке цехе предприятии отрасли и народном хозяйстве в целом а также для сопоставления состояния травматизма в этих структурных подразделениях используются относительные показатели коэффициенты частоты тяжести несчастных случаев и нетрудоспособности. Показатели рассчитываются на основе данных отчета о пострадавших при несчастных случаях.Показатель частоты несчастных случаев...
14360. Убийство при отягчающих обстоятельствах, характеризующих объект и объективную сторону преступления (п. «а»-«е» ч.2 ст.105 УК РФ) 82.02 KB
Исторический аспект регламентации уголовной ответственности за убийство. Россию захлестнула волна насилия. В этих условиях криминальное насилие превращается в привычный способ разрешения конфликтов для всех групп и слоев населения а ценность личности девальвируется.
9273. Числові характеристики випадкових величин 57.29 KB
Математичне сподівання випадкової величини і її властивості. Дисперсія випадкової величини і її властивості. Мода медіана і квантилі Математичне сподівання Математичним сподіванням або середнім значенням дискретної випадкової величини називають число яке обчислюється за формулою...
9274. Приклади розподілів випадкових величин 325.88 KB
Центральна гранична теорема Розподіли Пірсона tСтьюдента FФішераСнєдокора Показниковий розподіл Біноміальний розподіл Розподіл Пуассона. Найпростіший потік Гіпергеометричний розподіл Геометричний розподіл...
1712. ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН 485.47 KB
Вимірювання сукупність операцій для визначення ставлення однієї вимірюваної величини до іншої однорідної величиною прийнятої за одиницю що зберігається в технічному засобі засобі вимірів. Вийшло значення називається числовим значенням вимірюваної величини числове значення спільно з позначенням використовуваної одиниці називається значенням фізичної величини. ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН величини за визначенням вважаються рівними одиниці при вимірюванні інших величин такого ж роду. Основне...
14489. ОПТИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 184.55 KB
Идеальные для использования во многих приложениях датчики должны обладать такими свойствами, как малый вес, небольшой размер, малая мощность, устойчивость к воздействиям внешней среды и электромагнитная помехозащищенность, хорошие показатели производительности и низкая стоимость.
7986. Математика переменных величин. Дифференциальное и интегральное исчисления 21.46 KB
Такие задачи были в то время трех видов: определение касательных к кривым нахождение максимумов и минимумов функций и отыскание условий существования у алгебраических уравнений кратных корней. В частном виде в этой задаче речь идет о нахождении первообразных функций. В более сложных случаях Ньютон прибегал к представлению функций степенными рядами и к оперированию с этими рядами.
15772. Применение средних величин и балансового приема в экономическом анализе 65.61 KB
Из приведенных примеров выделите те которые относятся к экономическому анализу на микроуровне и макроуровне: а анализ финансового состояния предприятия; б анализ денежных доходов и расходов населения; в анализ рождаемости и миграции населения; г анализ выполнения плана по снижению себестоимости затрат на рубль товарной продукции; д анализ выполнения плана прибыли производственного объединения; е анализ выполнения плана поставок по Министерству; ж анализ темпов роста национального дохода по республикам; з...
3535. Мягкий зубной налет, бляшка, их значение, определение. Индекс гигиены по Федорову-Володкиной, по Пахомову, Грина-Вермиллиона, OHI-S, Синлес-Лоу. Определение, подсчет, показатели нормы 27.18 KB
Минерализованные отложения: а пелликула а наддесневой зубной камень б зубная бляшка б поддесневой зубной камень в мягкий зубной налет г пищевые остатки детрит Пелликула зуба это приобретенная тонкая органическая пленка которая сменяет...

Основными параметрами вибрации, измеряемыми для оценки технического состояния динамических машин в соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1, являются виброскорость, виброперемещение и виброускорение. Всем известно, что в системе СИ в качестве единицы измерения скорости принимается [м/с], перемещения – [м] и ускорения – [м/с2]. В случае вибрации динамических машин, исходя из существующих порядков величин данных параметров вибрации, в качестве единиц измерения вибрации принимаются:

  • виброперемещения (размах) – [мкм] (микрон);
  • виброскорости (СКЗ или амплитуда (пик)) – [мм/с] или [м/с];
  • виброускорения (СКЗ или амплитуда (пик)) – [м/с 2 ] или g, где g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2).

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение являются взаимосвязанными величинами и, к примеру, зная функцию виброперемещения, можно однократным дифференцированием перейти к функции виброскорости, а двухкратным дифференцированием – к функции виброускорения. Верно и обратное: однократным интегрированием функции виброускорения получим функцию виброскорости, а двухкратным интегрированием – функцию виброперемещения.

На практике процесс дифференцирования сопровождается большим ростом шумов, поэтому практически не применяется. А интегрирование, наоборот, очень точно передает форму сигнала и очень легко реализуется с помощью простых электрических цепей. Именно этим обстоятельством обусловлено широкое применение акселерометров (измерителей виброускорения) в качестве основных датчиков вибрации.

Виброскорость (V — velocity), виброускорени (А — acceleration), виброперемещение (D — displacement) связаны следующими соотношениями:

Как можно видеть из вышеприведенных формул, величины виброперемещения значительны по величине в низкочастотной области, а виброускорения – в высокочастотной области при ослаблении в низкочастотной. Это очень хорошо просматривается при сравнении одного и того же сигнала, сделанного виброанализатором BALTECH VP-3470-Ex, на графиках виброперемещения, виброускорения и виброскорости (см. рис.1):




Виброперемещение Виброскорость Виброускорение

Рис.1 Спектры виброперемещения (S ), виброскорости (V ) и виброускорения (A )

Из рис.1 можно видеть, что при пользовании графиком виброперемещения практически отсутствует полезная информация в высокочастотной области, аналогично и с графиком виброускорения: при хорошей информативности в области высоких частот и минимуме информации в низкочастотной области. График же виброскорости имеет более или менее равномерный характер и наиболее пригоден для вибродиагностики большинства стандартных машин. Однако встречаются ситуации, когда более равномерным может быть график виброперемещения или виброускорения и, в общем случае, всегда выбирают тот параметр вибрации, который имеет наиболее равномерный характер во всем частотном диапазоне.

В связи с большим разбросом возможных величин любого стандартного параметра вибрации (виброскорости, виброускорения, виброперемещения), в качестве единицы измерения вибрации также принимается децибел (дБ), который определяется как:

L= 20 lg (U/Uo), где L – уровень сигнала в дБ; U — уровень вибрации в обычных единицах ускорения, скорости или смещения; Uo — опорный уровень, соответствующий 0 дБ. Введение децибела в качестве единицы измерения вибрации хорошо иллюстрируется таблицей 1 соответствия изменения уровня в децибелах с соответствующим изменением амплитуд параметра вибрации:

Таблица 1. Изменение уровня вибрации в децибелах

В качестве примера, приводим Таблицу 2 соответствия виброскорости (в дБ) с ее амплитудой в стандартных единицах (мм/с):

Чтобы легко оперировать единицами измерения вибрации, советуем вам пройти обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Единицы измерения вибрации » в Учебном центре нашей компании в Санкт-Петербурге, Астане или Любеке (Германия).