设备共振故障：共振只是放大振动，不是振动源

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　　共振是单个部件或组合部件的自然频率。所有结构都有1个共振频率。如果使用足够的力敲击结构，结构会以自然频率振动。1个结构在其3个方向上都会有共振频率(水平、垂直、轴向)。由于激振力在共振频率附近，共振会放大振动。谨记：共振只是放大振动，不是振动源。共振故障主要有两种形式。

　　临界转速：当一个部件以其自然频率旋转时，会发生。

　　1、临界转速很简单，就是让旋转速度(rpm)与转子的自然频率(cpm)相同。

　　2、以临界转速旋转时，很小的剩余不平衡量(总是会存在)足够产生很大的振动。

　　3、柔性转子通过启机或停机，可以得到转子的临界转速。

　　4、皮带的临界转速很难知晓，这是很常见。皮带以其共振频率(或者在共振频率附近)旋转时会产生很大振动，导致其它故障。例如，皮带的自然频率和风机的转速相同时，皮带会共振。

　　5、如果柔性转子转速很高，第2、3临界转速会产生。

　　结构共振：该故障比临界转速故障更常见。当激振力的频率接近结构自然频率的(±10%)是，共振便会发生。

　　1、结构可以使设备本身或旁边的结构，如扶手或I型梁。

　　2、常见的例子是一台立式泵。由于顶部部件缺乏支撑，通常会有较低的共振频率(~300cpm)。正常工作时，这不是问题。但是启机或停机时，部件在通过结构自然频率时会发生“颤振”(这不是临界转速，而是结构共振频率)。

　　3、结构本身会振动很大，不要与临界转速相混淆。

　　4、结构振动的形态是很重要的线索，称为“振型”。

　　5、为了核实共振问题，测试结构的自然频率很重要。

　　共振问题一旦确诊，很容易矫正，它也可以使很复杂和难以矫正。关键在于诊断。那么你该如何诊断呢?

　　对于临界转速可以通过设备启停机测试得到。在启停机过程中，同时采集1X转频的振动幅值和1X转频的相位，绘制Bode图。该测试需要1X转频的参考，为了跟踪该频率的振动幅值和相位。当转子通过临界转速时，需注意两件事情：

　　1、1X转频幅值在转子转速达到临界转速时变大，然后随着转速变化，降低到正常值。

　　2、转子的转速通过临界转速时，相位会变化180度。这是由于转子从刚性(工作转速低于临界转速)变为柔性(工作转速高于临界转速)。具体而言，刚性转子旋转时，重点拉着转子旋转;柔性转子旋转时，重点推着转子旋转。

　　对于结构共振，首先怀疑以下几方面：
　　1、某方向上单一频率(共振频率)，很高的振动幅值。

　　2、“振型”分析可以说明结构如何共振的。

　　如果两个特征都不能确认共振故障，那么对设备结构进行“敲击测试”。虽然该测试有高科技方法，但是也有简单的。对停止运转设备的结构进行敲击(设备运转时，也可进行敲击测试)，测试其响应。根据共振频率高低调整时间波形的长度，一般是2s,1个周期，然后FFT转换为频率。频率高,采集时间短;频率低，采集时间长。如果测得结构响应频率在激振频率的10%内，共振应该确认为故障。两个频率越近，故障越确定。

　　纠正共振故障，有下面4个方法：
　　1、增加结构的刚度-这个方法会增加结构的共振频率。

　　2、增加结构的质量-这个方法会降低结构的共振频率。

　　3、改变激振力的频率-改变设备的转速。

　　4、在结构上增加动态减震器-这个方法相对于给结构增加一个音叉。减震器会以结构的共振频率进行振动，但是振动的相位相反，这样就能降低结构共振产生的振动信号。应该根据激振力选择合适大小的减震器。

　　本文来源于新浪维保瑞官方博客。

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