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机械振动范文1
关键词：机械加工；振动原因；对策分析
广义而言，在实际生产生活中应用到振动原理进行正常工作运行的项目有很多种类，其中包括中标和打桩机等，同时在进行水泥浇筑的过程中也会运用到振动机。但是过多振动会带来一定负面影响，并且也会危害身心健康，过大机械振动会造成机床加工精度降低和机床仪表测精度降低以及机床控制系统失灵等状况发生。
1.机械加工时机械振动原因探究
1.1.机械加工时机械振动原因经验推断
在进行对相应更换轴承进行安装之前我们要对其进行较为严格的挑选，要确保手感框量和滚珠表面质量以及相关空负噪音等无误，并且轴承内圈加精度和轴承外圈加工精度二者中不存在任何质量问题。而在实施轴承配合过程中，其与轴承箱之间的精度误差应控制在规定合理范围之内，且确保轴承外圈并无一定转动状况产生。轴承箱中添油量一定要适中且必须要对机体地脚螺栓加以紧固，在紧固的基础上施加隔震橡胶。电机安装统轴度要求与风机轴安装同轴度要求都相对较高，应该在满足机械加工使用需求的状态下才能予以安装。在进行试车的过程中，车辆轴承箱振动效果明显，此时不排除风机叶轮产生动平衡状况的可能性。基于电机拖动且高速运转时，对应叶轮轴会暴露在风机壳和相关轴承箱二者之间，我们在用肉眼看时其是一条模糊曲线，但当电机低俗运转时，通过千分表进行测量之后会发现其按周期性进行跳动。弓状回转现状是由同一轴承滚珠直径间差异所造成，另外一种情况就是由风机轴弯曲所造成的。C630车床是当前我国进行机械加工生产中较为常用的一种车床，通过对C630轴承和对C630风机轴实施测试实践我们会发现，相关风机轴正常做回转运动时会出现一定的径向跳动状况且风机轴局部最大跳动量为±0.32mm，此时排除珠体直径差异的可能性。综上所述，当我们在进行新轴更换且风机能够正常平稳运行时，风机叶轮便不会出现动平衡等有关问题。图为风机叶轮矫正示意：
图一风机叶轮矫正示意图
1.2.机械加工时机械振动力学动因分析
风机轴在固定径向跳动量状态下运转时所产生振动的原因是我们严密切关注的问题之一。一般而言，风机轴和电机轴二者之间的联接是以相关弹性联轴器作为主要联接手段的，假设此时联轴器端是较为自由的运行状态且忽略风机轴自重情况，之后在此基础上进行通轴简化。
当轴角速度呈逐渐递增趋势时，其分母会减小，此时挠度会随着角速度的增大而增大，若没有收到阻尼影响其挠度值会不断加大，上述状况说明了回转体会遭到一定变形且会被破坏。当风机转速与轴临界转速二者已处避开状态时便不会产生破坏性振动效应。
2.机械加工时防机械振动策略探究
2.1.合理控制切削用量和选择刀具几何参数
当机械出现自动状况且要考虑提高相应机械加工生产效率时应该采用高速切削方法最为适宜，选取较大进给量切削深度和较小进给量切削深度才能在一定程度上减小机械加工机械振动机率。需要强调，影响参数的主要原因大体分为主偏角和前角两种，当几何参数为90时振幅为最小，切削力在前脚方向上最小且也最大，但是传统机械加工工艺中其刚度方向与前脚方向相比较为优越，所以此时不会出现机械振动状况。
2.2.提高机械加工时加工工艺抗振性能
正确的做法是，我们应在提高机械加工工艺接触刚度的基础上对相应接触面进行刮研，之后通过减小轴承间隙对机械滚动轴承实施预紧力施加以至提高顶尖孔研磨品质。在对细长轴进行加工的过程中，细长轴工件刚性相对较差且极易发生弯曲和变形，当出现机械振动状态时，我们应该用辅助支承来进行机械设备抗振性能提高。与此同时，应该适当减小刀具的运行延伸长度，采用切向刚度性能较好的刀杆可以有效避免相应弯曲高频振动。
2.3.调整刚度比以及合理运用减振装置
振型刚度比和振型组合都会在机械加工造成一定振动影响，产生此种状况的主要原因是因为受到振型耦合原理影响，应该科学有效的对二者之间关系进行细节调整，之后在此基础上提高机械加工运行系统的抗振性以至防止自激状况产生。安装减振装置时上述方法不可行时才予以运用，消振装置和减振装置是防止和制约机械振动状况产生的优良方案之一，减振装置应安装在机械加工工艺系统流程之中，同时其也会对防止机械设备自激振动起到良好效果。
结束语：
综上所述，只有对机械加工时机械振动具体原因进行分析并加以解决才能在一定程度上保证生产质量和加工效率。本文针对机械加工时机械振动原因进行分析，从相关振动产生经验和动力学原因两个方面进行阐述，之后提出了控制切削用量和选择刀具几何参数、提高机械加工时加工工艺抗振性能和调整刚度比以及合理运用减振装置等有效防振措施，希望为我国机械加工行业领域的发展那提供合理化建议。
参考文献：
[1]刘建新； 杨庆玲.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施 [J].常州工学院学报 .2013（5）
[2]王建平 .机械加工中产生振动的原因、影响与相关应用 [J].中工业设计.2012（2）
机械振动范文2
【关键词】加固计算机 恶劣环境 机械振动 振动设计
1引言
随着部队信息化建设的加快，计算机在部队中的作用越来越大，在信息化战场上的作用和地位日益凸出。但是在复杂恶劣的战场环境中，未经加固的普通商用计算机极易出现故障，难以保持正常稳定地工作，直接制约和影响着信息系统的作战效能。计算机的脆弱性和不稳定性成为作战系统的“软肋”，如何对计算机进行特殊加固，提高系统的稳定性和安全性显得至关重要，成为信息化建设中履待解决的现实问题。
根据近些年加固计算机的研制工作，结合实际工作经验探讨一下计算机的加固技术。
2加固计算机（主机）的机械振动分析
计算机（主机）主要有几部分组成：电源、主板、各种功能板卡、硬盘、光3、软驭（现多数计算机已不配装）等，下面仅就主板部分进行机械振动分析：主板是计算机的核心器件，它将各种功能性的元器件集成在一块电路板上，不仅有计算机工作的心脏CPU，还为各种板卡配备了插口，包括内存、声卡、显卡、网卡等板卡，因为主板要放置的东西比较多，面积也比较大，在受到振动时尤其容易损坏，振动对印制板电路的影响主要是电路板的往复变形。受到振动的印制板电路往复变形越大，元器件承受的弯曲应力越大，当应力达到某一定值时，将会导致元件的引脚断裂，焊接焊点脱落、焊盘剥离等，对设备造成故障。同时安插在主板上的各种板卡也因受到振动而松动，导致接触不良，影响计算机的正常工作，与计算机主板连接的硬盘线插头、软驭线插头、光驭线插头也会因振动而松动，造成计算机的数据丢失或不能正常工作。
3加固计算机主板部分的机械振动设计
要判断电路板能否经得住振动试验，首先要计算出印制板的许用共振频率队]和应用频率、加速度和振幅的关系。安装在印制电路板上的元器件，在振动过程中遭受破坏的主要原因是印制板的往复弯曲变形，当印制板受到振动以后，其振幅响应达到一定大小，将会导致元器件引脚和焊点等出现损伤。因此，设计中应控制振幅的量值。对矩形印制电路板而言，同样的振幅，在平行于短边方向上应变较大，所以该边安装的元器件容易出现损伤。基于这一点，计算印制电路板的允许振幅时是以其短边尺寸为依据。
经验公式：8=0.003xb. （1）式中：b――印制板中心允许的最大位移变形；b――印制板的短边尺寸（cm）。该公式的意义在于任何一块矩形印制电路板，欲保证在振动环境中能可靠地工作，其最大振幅不得大于ε，为抗振设计给出了一个控制的具体数值，从而可以依据振幅、加速度、频率三者的关系求出振幅A不得超出ε情况下的共振频率。
依据基本公式： G=A xf Z/25 （ 2 ）
可得： A=25xG/f?（3）
式中：A―振幅（cm），其值应不大于ε，G―加速度（g），其值等于输入加速度乘以传递率Q；即G=GinX； fn一频率（Hz）.
由于在共振时.振幅A才获得最大值.如将A换为ε，即在共振状态不允许A =ε，此时f.便看作为共振频率f.，（2）式即可改写为：fn.=（25xGinxQ/8 ）05 （4）
因为已经认定，振幅A不得大于印制电路板的允许变形量ε，令A =ε，所以，为权宜之计，可将f，命名为许用共振频率，记为以1，即：[fn] ≥25xGinxQ/8 ）05（5）
在应用（4）式进行计算时，我们假定印制电路板上元器件均匀分布，即假定印制电路板为均布载荷，处于基木共振型状态，并且将它近似的简化为单自由度系统。因此，所得到的计算结果与实际测试值会有一定差别。
传递率口表示振动过程中最大输出力和最大输入力之比，其值取决于系统的阻尼。我们关心的是在共振情况卜的传递率口，当频率比为1，即共振发生时其：
Q=[0.5（1+4Dz） /D]05 （6）式中：D阻尼比，此值可从减振系统所使用的减振器参数中获得。
计算出来的[fn]表示设备在经受输入加速度为Gin的振动时，要使印制电路板的弯曲变形不大于允许值，它的共振频率必须大于或者等于以1。印制电路板的实际共振频率f值为可通过查资料，直接使用。
如果上面计算的共振频率大fn
方法一：采取加大印制板厚度的办法来降低传递率Q值，也能获得较好的效果。这里最简单的是喷涂保护涂层，即用聚氨脂三防漆喷涂印制电路板，它既对盐雾、潮湿和霉菌起到防护作用，也加大印制电路板的厚度和强度，减小了振动的影响。
方法二：由于实践中加固计算机是在商用或工控机基础上后做得加固，而现在的主板集成度较高，为此，可通过用垫柱支撑，用带有卡槽的压条支撑主板边缘，并将主板通过这些措施固定在一定厚度且刚度和强度满足振动条件的基板上，从而增加主板的刚度和强度，同时对经过加固的主板组件采用有限浮动结构，通过试验证明效果良好。而对于与计算机主板连接的硬盘线插头、软驭线插头、光驭线插头，为防止振动带来的松动，用压板把各个插头压在主板上，与主板形成刚性连接，从根木上解决了振动的问题。
4结束语
随着军队信息化水平的提高，加固计算机的应用越来越广泛，对加固计算机的要求越来越高，加固计算机的机械振动设计也在科技日益发展的今大提到日程上来，并且许多设计者已按相关的设计原则进行了设计。
参考文献：
机械振动范文3
【关键词】机械振动；监测；分析
0 前言
设备运转状态监测的重要组成部分包括旋转机械振动监测。随着机械生产技术的不断进步，以状态监测为本质的故障诊断方法和预测方法获得了认可。该方法的不断发展，将使设备的维修方式从先前的“出现故障进行维修”和“一段时间后进行维修”过渡到“预测故障苗头进行维修”，从而使设备的年利用率得以显著的提高，使停机维修时间得以大大的缩短，也使维修费用降低不少。
近年来，在我国振动状态监测技术获得了相关部门的认可和重视，在诸多旋转振动设备上均安装了监测仪表或监测系统。例如，从欧洲引进的发电机组都安装了振动保护系统。对国内制造的200MW、300MW和600MW汽轮发电机组，正在研究与主机配套的振动保护系统。国内先前存在的电站设备上也相应的安装了由中国自主研发的机械保护系统。
1 旋转机械的振动问题
旋转机械所研究的主要对象为一个转动部件（转子或者转轴），在进行旋转机械的振动监测和相关分析时，都将研究转子的转动相关特征。
转动部件的重要元件为转子，它是由轴承（滚动轴承、角接触球轴承和其它轴承）支撑在箱体、机壳和其它部件上，使其构成了转子-支撑系统。事实表明，大部分的旋转机械振动问题均与转子有关系。例如轴承的不对称问题、质量部均匀问题、油不能及时供给问题、部件损坏等问题均与转子相关。当然，并不是所有的旋转机械的振动问题都与转子有关，也存在其它问题。如支撑损坏、管道作用力等问题。因为大多数的旋转机械问题都与转子相关，则研究转子的转动特征是相当必要的。
2 旋转机械振动测试系统
旋转机械振动测试系统分为传感器测量系统和信号采集与分析系统。其中传感器测量系统包括各式各样的振动传感器和特定的测量电路，它的作用是将旋转机械的振动转变为具有统一化灵敏度的电压信号；信号采集与分析系统的作用是将先前存在的振动信号通过A/D转换，最终成为数字信号经计算机按要求进行特定的分析处理，从不同方面将其分为状态监测、故障诊断、动平衡等的相关研究。
我们将监测装置的“眼”和“耳”称之为传感器，传感器影响着整个测试系统，它的测试结果直接与分析结果可靠性和准确性挂钩。假如传感器的测量系统不能提供真实的振动信号，致使各频率振动幅值和相位上均有较大的错误，或由于测点位置选择不正确致使遗漏相关比较重要的信息，即使接下来有较高级的分析设备和处理设备，也不能获得相对真实的信息。旋转机械振动测试中常用的传感器有三种，其分别为惯性式速度传感器、压电式加速度传感器和不接触的电涡流式位移传感器。同他们一体化的专用测量电路分别为积分放大器、电荷放大器和前置器。所得的振幅所使用的单位分别为mm/s、mm/s2或g及mm或Lm。规定速度振幅采用有效数值，规定加速度振幅采用单峰数值，规定位移振幅采用峰值。在10-1000Hz的频段范围内速度二次方根值相同的，我们称之为振动烈度相同，不同的则振动烈度不同。
旋转机械振动信号分析的内容十分丰富，但其本质包括基频检测、频谱分析、波形分析及趋势分析。在旋转机械振动信号分析中，我们将同转速同频率的振动分量称之为基频振动。我们知道旋转机械的实际振动不可能是只有一个频率的简谐振动，它一定包含基础频率之外的其它频率含量。基础频率检测的目的之一就是从总的振动中提取基础频率振动所需要的幅值和相位。频谱分析则是从频域分析总的振动中各种频率分量，以及各频率的分量随转速的变化而相应的改变的情况，这是进行故障分析和诊断的很重要的依据。
3 转轴径向相对振动的测定
通常将圆轴的横截面中心位置（也称轴心）相对于轴承底座在规定半径方向上的振动称之为转轴径向的相对振动。实际上，我们用什么办法都不能测量到轴心的振动，通常用特定的方法测到的圆轴的转动表面在圆轴的半径方向的振动，用作为轴心在该方向上的振动。轴振动的测定是分析转轴振动特征的非常重要的依据，尤其是对于油膜轴承来说，因为轴瓦和轴劲之间留有相当大的间隙用以形成油膜，如此在诸多场合下，轴颈处的轴振动一般要比轴承座的振动大，有时甚至大几十倍或者上百倍。此时，轴的径向相对振动就可使我们通晓轴的振动故障的相关信息，而不一定使我们再去测量轴的径向的绝对振动。
4 振动趋势分析
现如今，一种被广泛关注的机械振动的分析方法是趋势分析，用它可以大约的确定机械的相关状况，还可以用它来确定机器是否处于正常状态，或者出现故障等原因。机器都不会逃过一个准则，也就是因为一个小的缺陷便会在局部发生较大的机械故障，在与振动相关的机器中，有时会因为一个小元件的破坏就会使该部分的机械体发生较大的振动的状况。然而，在没有出现故障的机械体，就不会产生振动而保持平稳运转状态。相反，如果出现重大机械故障，这些故障会使机器的机械状况恶化，那么相应振级会随着机械状态和恶化过程的时间而发生变化。
5 结论
综上所述，对于运转的机械我们要做好监测和分析，对于不同的情况我们要做好相应的措施，当某机器一直处于报警值之下，但是我们从监测中了解到它在一定时间之内，观察到它的振动水平急剧的增加，这时我们要将此机器进行停机，给以相应的处理；还有一种情况便是，处于报警值之下的机器，在很长的时间内，一直处于平稳运转。它的振动水平并没有显著的增加，则我们可以认为它一直处于正常状态下工作，则认为这台机器正常。趋势分析可以对总振动量，也可以对它的某一阶分量或者对某一窄带频段内的分量进行。对于滚动轴承的振动趋势分析还使用峭度。如此，应对机器进行必要的监测和分析，才可以延长其使用寿命。
【参考文献】
[1]李方泽，刘馥清，王正.工程振动测试与分析[M].北京：高等教育出版社，1992.
机械振动范文4
关键词：机械振动；机械加工；受迫振动；自激振动
一、机械振动的分类
在机械的加工和生产中，机械设备和加工过程都会产生振动。机械振动是带有周期性的，在机械设备的切割操作中，刀具与工件中间在进行切削运动时，也会产生相对运动。很多管理者认为降低切削用量可以减少机械振动，减少摩擦。但这样就无法正常发挥机械加工的工作性能，限制生产效率，并且对刀具和设备本身的耐用度有所削弱，从而减少了使用寿命。性能的制约还会使机械设备在进行加工操作时发出造成，形成噪音污染。经过长时间的生产实践，可将机械振动分为三类，分别是：受迫振动、自激振动和自由振动。接下来我们会逐一的进行分析和介绍。
二、机械加工中的受迫振动
1、受迫振动产生的原因
受迫振动主要是受到外界的激励而产生的持续不断的振动，共振是属于受迫振动中的另一特殊属性。其中，受迫振动又包括瞬态振动和稳态振动两种振动模式。在机械加工过程中随某一时间变化而发生变化的振动被称为是瞬态振动，但此种振动持续时间短；需要通过外界的能量补充，并且能够作持续同等振幅的振动叫做稳态振动。这种受到周期性影响而产生的振动，是由于机械系统外部或内部的某种激振力作用，从而产生的振动。激振力的产生也是源于以下几方面原因：
1）高速回转存在不平衡
机床上的高速回转的零件有很多，例如卡盘和工件、主轴、电动机转子、磨床的砂轮、带轮等，就是因为零件的不平衡而产生激振力F（也叫离心惯性力）。
2）机床传动存在误差
机床传动当中的齿轮组，由于制造误差、装配误差产生了周期变化的激振力。另外还有：液压传动中油液脉动、轴承滚动体尺寸差、皮带接缝等因素都可以引起机械加工工艺系统中的受迫振动。
3）切削过程存在不均匀
切削过程是间歇的，例如车削、拉削、铣削带有键槽断断续续的表面，周期性变化的切削力被间歇切削引起了，随后激起振动。
4）外部振源方面
由一些相近的设备（例如龙门刨、冲压设备等等）工作过程中由地基传来强烈振动，整倍数（或者相同）频率的受迫振动由工艺系统产生了。
2、受迫振动的控制措施
先找出振源，然后采取适应的措施控制就能消除机械加工中的受迫振动。
1）避免激振力的频率与系统的固有频率接近，以防止共振
在机械加工过程中可采取改变主轴的转速或更换电动机的转速，来避开共振区域或用降低结合面的粗糙度、提高接触面精度或消除间隙、提高接触刚度等方法来提高系统的刚度和固有频率。
2）采取隔振加以控制
在机械加工过程中可把机床与液压部分分开；也可使机床的床身与电机采用柔性联接，从而隔离电机自身的振动；还可以用木材、厚橡皮将地基与机床隔离；还可以采用液压缓冲装置来减少部件换向时的冲击；还可以用防振沟阻隔地面和设备的基础的联系防止周围振源通过基础和地面传给机床。
3）减小或者消除振源的激振力
对转速在每分钟600转以上的零件就一定要经过平衡，特别是高速旋转的机械零件，因其工作时表面磨损不均匀和本身砂粒的分布不均匀等原因，很易造成主轴的振动。因此对于一些新更换的砂轮，我们必须进行修整前、后的两次平衡。在机械加工过程中齿轮的制造精度、装配精度都必须得到提高，提高齿轮的工作平稳性精度尤为重要。最终，减少由于周期性冲击引起的振动，减少噪声；另外，提高滚动轴承的制造精度、装配精度，减少由于滚动轴承缺陷引起的振动。
三、机械加工中的自激振动
自激振动是不受到外界的干扰和控制，机械设备在进行加工的过程中系统自身产生的振动，也被称为自振。这种非线性振动，除了系统本身具有振动特点之外，还具有非振荡性能源、调节环节和反馈环节。因此在没有外界能量激励的情况下也可以产生一种稳定的周期性振动。自激振动与初始条件之间不存在任何的牵绊关系，振动的频率也与系统自身的振动频率相接近。
1、自激振动的特点自激振动是一种不衰减的振动
振动过程本身能引起周期性变化的力，此力可从非交变特性的能源中周期性地获得能量的补充，以维持这个振动。到目前为止尚无完全成熟的理论来解释各种情况下发生自激振动的原因。目前克服和消除机械加工中的自激振动的途径，仍是通过各种实验，在设备、工具和实际操作等方面解决。
2、控制自激振动的途径
1）合理选择切削用量。切削用量是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称。切削速度对刀具寿命有非常大的影响提高切削速度时，切削温度就上升，而使刀具寿命大大缩短.加工不同种类、硬度的工件，切削速度会有相应的变化。
2）合理选择刀具几何角度。基本角度分别是在正交平面内的前角、后角；在切削平面内的刃倾角；在基面内的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。因为前角、后角和楔角之和等于90°。在不同的测量面内，都可以定义前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、进给平面内都有其对应的前角和后角。
（1）阻尼器的原理及应用阻尼器是利用固体或液体的阻尼来消耗振动的能量，实现减振。阻尼器的减振效果与其运动速度的快慢、行程的大小有关。运动越快、行程越长，则减振效果越好。故阻尼器应装在振动体相对运动最大的地方。
（2）吸振器的原理及应用吸振器又分为动力式吸振器和冲击式吸振器两种：①动力式吸振器它是利用弹性元件把一个附加质量块连接到系统上，利用附加质量的动力作用，是弹性元件加在系统的力与系统的激振力相互抵消，以此来减弱振动；②冲击式吸振器它是由一个在壳体内自由冲击的质量块和一个与振动系统刚性连接的壳体组成的。每当机械系统发生振动时，由物体往复运动冲击壳体消耗了振动的能量，所以可减小振动。
3）合理调整振型的刚度比，提高加工系统动态特性
（1）提高加工系统的刚度
提高加工系统的刚度，特别是薄弱环节的刚度，便可有效提高机械系统的稳定性。对滚动轴承施加预载荷、提高各零件结合面间的接触刚度、镗孔时镗杆加上镗套、加工细长轴时采用中心架或跟刀架等等措施都可提高加工系统刚度。
（2）增加加工系统的阻尼
加工系统的阻尼来源于结合面上的摩擦阻尼、工件材料的内阻尼（材料内摩擦产生的阻尼称内阻尼）及其它附加阻尼。不同材料的内阻尼不同，机床床身、立柱等大型支承件一般用铸铁制造，因为铸铁的内阻尼比钢大。有时我们还将阻尼的大材料附加到内阻尼比较小的材料中去，借以增大零件的内阻尼，从而抑制自激振动。
四、结束语
机械加工是目前我国机械发展的重要环节，也是促进机械制造行业发展的坚实基础。因此对机械振动的治理和控制是机械加工过程中需要重视和解决的问题。综上所述，对机械振动的类型进行了简单的概述，并且针对不同的振动类型，提出了不同的机械振动的改造对策，做到了有效的减少机械振动，同时也为提高机械加工工件的总体性能和质量起到了决定性的作用。
参考文献：
机械振动范文5
【关键词】在线监测；振动测试；数据采集；系统设计
旋转机械的振动信号反映了设备的运行状况。机械在运动时，由于转子的不平衡、负载的不均匀、轴裂纹、轴弯曲、支撑条件不良等因素，总是伴随着各种振动。机械振动在绝大多数情况下是有害的，振动往往会缩短机械的使用寿命，降低机器的性能并破坏其正常工作，甚至导致事故的发生给人类带来巨大的损失。机械振动同时伴随着噪声，危害健康，破坏环境。现代企业除了对各种机械设备有低振动和低噪音外，还需随时对机器的运行状况进行监测、分析和诊断，以便对工作环境的控制。为了提高机械结构的抗震性能，必须进行机械结构的振动分析和设计。这些都需要振动测试。本文以此为基础设计了一种专用的振动信号检测系统，具有体积小、精度高、功耗低等优点。
1.系统检测原理
如图1所示，当机器工作时所产生的振动信号通过传感器、积分放大电路、信号滤波、A/D采集后进入PC机，对采样信号作FFT变换，从而画出频谱图，通过观察振幅最大处的频率就可以观察振动物体运行情况。
此系统硬件包括数据采集模块、A/D转换模块、信号调理及通信模块、电源电路、复位电路。电涡流传感器输出的信号一般在4-20mA左右，经过信号调理放大电路后，输出到A/D转换电路，由A/D完成模拟信号到数字信号的转换，再由A/D将转换后的信号输入到C8051F000单片机，由此单片机和PC通信，实现数据的采集。
2.系统硬件设计
系统硬件主要包括前端信号高频滤波、低频积分放大电路和A/D数据采集。在本系统中，高频滤波和低频积分在一个电路板上实现，A/D转换器完成信号模拟量到数字量的转变。
2.1 振动信号的采集及调理
振动参数测量时，在可用频率范围内尽量选用灵敏度高的，同时考虑环境、安装及传感器的自重对振动的影响等因素。不接触的电涡流式位移传感器可以直接感受振动位移信号，它安装在轴承座上，测出的是它与主轴表面的距离变化。从而得出主轴与轴承座之间的相对振动，为了得到主轴的绝对振动值[1]，必须引入轴承座的绝对振动值进行矫正。
2.2 单电源交流信号放大电路
为了保证运放输入端电阻对称，使运放的内容单元电路具有合适的静态工作点，在运放输入端一定要加一个直流电位，可以利用稳压芯片LM385提供。这样运放的输入就是直流电位与输入信号的叠加。单电源交流信号放大电路可以用MAX492的两级放大来完成。图2、3所示为第一级放大电路与第二级放大电路。
2.3 滤波器的选用
滤波器主要作用是抗干扰，一般振动信号频率范围为10Hz-10kHz[2]，为减小通频带外的信号对测量结果的影响，防止出现频率干扰，采用美信公司的MAX7408椭圆滤波器芯片构成10kHz高通滤波器的硬件用RC滤波器，它能很好的防止频率干扰。
2.4 A/D转换
如图4所示，ADS7408转换器采用逐次逼近式工作原理，COMS工艺制造转换速度快，功耗低，其最大功耗为100mW，采用28引脚0.3英寸PDIP封装，两列管脚间距为0.3英寸，比一般DIP28封装窄一倍；ADS7408采用5V电源供电，单通道输入，模拟输入电压的范围为±10V采样速率为100kHz；芯片内部含有采样保持、电压基准和时钟等电路，可以极大的简化用户电路设计和硬件开销，并可提高系统的稳定性。小尺寸和高采样频率等特点非常适用于本文所设计的系统中。
信号转换是在51单片机中实现的。模拟信号的输入范围可以是0V—+5V输入分辨率为12Bit，A/D采样时间为350ns。时钟的最高频率为8MHz。时钟的高低电平都至少要维持50ns。时钟还必须大于200kHz的最低频率。
A/D转换时，必须注意输入信号的量程问题。因为一旦输入信号超出A/D的转换量程，A/D转换的数值就等于满量程值，造成测量误差。
2.5 数据通信
单片机与PC机之间的数据通信。单片机将处理后的数据传到PC机，完成单片机与PC机之间的数据通信。图5所示是单片机通过RS232与上位机通信示意图。
RS-232是美国电子工业协会正式公布的串行总线标准，也是目前最常用的串行接口标准，用来实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。RS-232串行接口总线适用于：设备之间的通讯距离不大于15m，传输速率最大为20kBps。RS-232协议以-5V--15V表示逻辑1；以+5V-+15V表示逻辑0。本文选用MAX232芯片将RS232电平转换为TTL电平的。一个完整的RS-232接口有22根线，采用标准的25芯插头座。我们在这里使用的是简化的9芯插头座。注意我们在这里使用的晶振是11.0592M的，而不是12M。因为波特率的设置需要11.0592M的。
3.结束语
本文针对部分企业对监测系统的需要介绍一种振动在线监测系统，它解决了以往人力监测繁琐的工作，而且能够很好的避免突发性故障。本系统在数据采集时进行了抗干扰设计能够保证数据的准确性，可以为提高机械设备的安全性可靠性提供数据基础和依据，通过对振动的客观测量及研究，将有助于在线监测系统的发展。
参考文献
机械振动范文6
关键词：高压电动机 振动 动态平衡 分析 判断 处理
0 引言
高压异步电动机的转子大多数采用笼型结构，由于制造、使用、维护不当或运行时间长等原因，电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁心等零部件都会发生磨损、变形而丧失了应有的行位精度和尺寸精度，使电机在使用中产生振动，当振动值超标时，将影响到设备的安全运行。
1 主题
高压电动机在各行各业中有着广泛的应用，而在使用中会出现许多问题，其中电机振动故障是日常生产中较轻易碰到的。高压电动机是火电厂的主要电气设备之一，它能否安全可靠运行，直接影响发电厂的安全经济性。目前，我厂6kv、315kw以上高压电动机18台，分布在锅炉送风、引风系统，汽机的循环水、给水系统，可能由于电机的振动导致降负荷甚至停机的危险。高压电机振动出现时，通常通过检查轴承座、台板、转子活动部件观察是否异常，拆检瓦枕比较间隙和瓦面来处理振动故障，但对于由于电动机转子材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中配重产生的误差，在长期运行过程中由于非对称的几何形状等多种因素，使得转子在长期旋转时，产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，造成破坏性事故。
2 电动机振动的原因、判断
引起电动机振动故障的原因主要有：①机械方面主要存在地脚紧固不牢，基础台面倾斜，不平；轴承损坏，转轴弯曲变形，电动机轴线中心与其所拖动机械轴线中心不一致；定、转子铁芯磁中心不一致，转子动平衡不良等。②电磁方面主要存在三相电压不平衡，电动机单相运行。三相电流不平衡，各相电阻电抗不平衡，电动机不对称运行。
当电动机出现振动故障时，我们首先采用直观或一般的测量工具直观去寻找，因此能找到的振动故障必然是直观的故障，对于直观不能发现的故障，也无法查明。
如果振动故障并不是直观发现的，我们通过电机解体发现问题，有时1-2次解体并不能发现振动原因，这是由于寻找本身带有较大的盲目性。所以我们在分析电动机振动问题时不能放过一个细节，这样对正确的判断振动故障是最重要的。
3 电动机机械振动故障处理方法
首先对引起零序电压进行排查。试验组对电机线圈进行绝缘、直流耐压试验，使用2500v摇表摇测线圈绝缘合格，但对定子A、B两相进行直流耐压时，发现电压升至3kV时，电压就升不上去，然后检查发现电动机引线有裂痕，断定电机线圈绝缘低造成了零序电压；另一个原因是给水泵电机轴承为轴瓦式，在日常油压的调整时，电机在3000r/min额定转速下产生油雾进入内部，引线老化，绝缘降低，致使母线有零序电压产生。
然后根据电动机振动故障的处理方法，对直观故障查找原因，对轴承盖、轴承座、基础台板等连接螺丝部分是否拧紧或预紧力不够；轴承座与台板接触是否稳定，查看垫铁和铜皮，无异常；电机底座与二次灌浆面是否完好等问题检查，均无异常，唯一的是轴身端轴承座渗油比较严重；现场无法处理引线破裂、线圈的油渍及轴承座渗油问题，组织到维修公司处理。
电机现场安装后，经过空载测试垂直振动达80um，测量结果大大出乎意料，转子做完动平衡试验后不可能出现这么大的振动值，先从直观检查，拆除底座的铜皮、螺栓，进行了振动测试，无明显下降趋势；拆检并测量瓦盖与瓦枕、瓦口与轴、瓦内侧与轴间隙，进行了研磨，发现了非轴身端瓦盖与瓦枕偏小，轴身端瓦盖与瓦枕偏大为10um过盈，把两端瓦进行互换。经过测量，非轴身端瓦盖内加20um铜片，下底面外侧加10um铜片，轴身端不做处理。经过空载运行垂直振动下降至70um，也没有明显的下降。
通过常规检查和测试，均未解决电机振动。现场做一个额定转速3000r/min下的动态平衡试验，是比较能够找出问题的，看配重是否合适。经过现场进行测试，发现原配重不合适，转子产生了离心力，对配重进行修正，轴身端：垂直25um，水平25um，轴向30um，非轴身端：垂直11um，水平12um，轴向12um，振动参数均符合规定，问题得到了解决，对电机进行重新找正，带负荷运行，测量轴身端轴向振动最大28um，满足生产需要。
4 结束语
综上所述，电机振动过大是由电磁、机械原因或两者共同作用引起的，目前火力发电厂许多高压电机长期运行，或多或少都存在着振动现象，在生产中遇到电机机械振动问题，可根据上述处理方法，根据实际情况加以判断、分析、处理。
参考文献：
[1]翟庆志.电机学[M].中国电力出版社，2008（7）：7-42.
[2]张庆达，高齐烈，杜瑞存.高压电动机故障诊断与修理[M].上海科学技术出版社，1994（4）：13-20.
