振动等级的评定
一般多用振动速度作为衡量标准来评定机械的振动程度。美国和加拿大以速度的峰值来表示机器的振动特征。西欧国家和我国多采用速度的有效值来衡量机器的振动。机械振动一般都是简谐振动,振动的速度的峰值和有效值之间存在着简单的关系:
(mm/ s)
式中 Vmax──振动速度的峰值,mm/s;
Ve──振动速度的有效值,mm/s;
f──频率,Hz;
A──振幅,mm.
我国已采用国际标准化组织所颁布的一种专门的量值——振动烈度作为评价机械振动的指标。遵照ISO的规定,按振动烈度Vm的大小来划分振动等级。从人体开始感觉的振动有效速度0.112mm/s开始,每增1.6倍(4dB)为一个数量级,相当于振动响应的一个重要变化。为了便于实用,且不致过分复杂,再将它们归并成四个等级,每级相当于两个数量级的烈度范围(表200103)。各个等级的含义如下:
A级——不会使机械设备的正常运转发生危险的振级,通常标作“良好”;
B级——可验收的、允许的振级,通常标作“许可”;
C级——振级是允许的,但有问题,不满意,应设法降低,通常标作“可容忍”;
D级——振级太大,不能允许,机器不能运转,通常标作“不允许”。
推荐的机械设备的振动标准。表中振动烈度0.71级为振动烈度Vm>0.45~0.71 mm/ s。
以振动速度的方均根值来表示机器的振动烈度。根据ISO建议,振动的测量在三个方向进行:垂直、纵向、横向三个方向上有许多分散的点。以三个方向的振动速度的有效值的方均根值表示机器的振动烈度:
(mm/s)
式中 、 、 ──垂向、纵向、横向三个方向上各自振动速度的有效值之和,mm/s;
、 、 ──垂向、纵向、横向三个方向上的测点数目。
我国国家标准基本相同,对各种机器有各自的规定。
机械设备的类型分类大致如下:
Ⅰ类:在正常条件下与整机连成一体的电动机和机器零件(15kW以下的生产用电机;中心高鉴225 mm、转速续1800r/min或中心高>225 mm,转速感1000r/min的泵)。
Ⅱ类:没有专用基础的中等尺寸的机器(输出功率15~75 kW的电机);刚性固定在专用基础上的发动机和机器,300kW以下(转速>1800~4500r/min、中心高蕊225 mm或转速>1000~1800r/min、中心高>225~550mm或转速>600~1500r/min、中心高>550mm的泵)。
Ⅲ类:安装在刚性非常大的(在测振方向上)、重的基础上的、带有旋转质量的大型原动机和其他大型机器(中心距落225 mm、转速>4500~12000r/min或中心距>225~550mm、转速>1800~4500r/min或中心距>550mm,转速>1500~3600r/min的泵)。
Ⅳ类:安装在刚性非常小的(在测振方向上)基础上、带有旋转质量的大型原动机和其他大型机器(透平发动机组,特别是轻型透平发动机组;中心高>225~550mm、转速>4500~12000r/min或中心高>550mm、转速>3600~12000r/min的泵;对称平衡式压缩机)。
V类:安装在刚性非常大的(在测振方向上)基础上带有不平衡惯性力的机器和机械驱动系统(由往复运动造成,包括角度式、对置式压缩机;标定转速感3000r/min、刚性支承的多缸柴油机)。
Ⅵ类:安装在刚性非常小的(在测振方向上)基础上、带有不平衡惯性力的机械和机器驱动系统(立式、卧式压缩机;刚性支承、转速>3000r/min或弹性支承、转速≤3000 r/min的多缸柴油机);具有松动藕合旋转质量的机器(如研磨机中的回转轴);具有可变的不平衡力矩能自成系统地进行工作而不用连接件的机器(如离心机);加工厂中用的振动筛、动态疲劳试验机和振动台。
Ⅶ类:安装在弹性支承上、转速>3000r/min的多缸柴油机;非固定式压缩机。