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電機軸承噪聲的測量與限值

電機軸承本身單獨運行的時候會有一定的噪聲,同時電機軸承在被裝入電機之后的運行中也會出現噪聲,此時電機軸承的噪聲就和電機運行狀態以及軸承實際運行狀態緊密相關。電機軸承的噪聲是電機軸承內部運行情況的一個直接反應。
實際電機運行過程中軸承的噪聲明顯并易于察覺,它可以提示技術人員對相應的部件進行檢查。本書主要討論的是電機軸承運行或者試驗中的軸承故障診斷,其中不包括用于檢驗軸承生產質量的軸承本體噪聲測試的情形。
一、電機軸承噪聲的現場測量
電機裝機運行的時候,電磁噪聲、風扇噪聲、軸承噪聲等所有噪聲都會混合在一起發生。此時如果僅僅用送話器去采集噪聲總體水平的分貝值,得到的是所有電機噪聲的總和。目前有一些方法可以幫助電機工程師對電機軸承的噪聲進行一些分析,其中包括:與電機軸承振動測試原理相同的方法,對噪聲信號的波形進行分解,從而找到頻域特征來推斷噪聲的來源;使用送話器陣列來定位噪聲的位置等。
另一方面,電機噪聲信號十分容易受到周圍環境因素的干擾,因此測試要求的試驗條件相對苛刻,一般的工廠或者工程實際現場很難達到。所以工程實際中,只能通過一定的修正計算對測量結果進行調整。但這個測量結果也僅僅是電機噪聲的總和,難以分離到各個零部件。所以對故障診斷的定位定責目的而言,作用相對模糊。目前實際工況中,對電機軸承噪聲的測量往往是采用總值考核與人工聽感感受相結合的方法。具體的分析方法在本書第六章中展開。
工程現場中,為了甄別電機軸承的噪聲,技術人員就需要借助一些簡化的工具對電機軸承噪聲信號進行收集,其中最常用又簡便的工具就是聽棒,聽棒的作用是將電機剛體機座的振動通過聽棒本身傳遞到人的耳朵里,從而規避了空氣介質的長距離傳輸和衰減,同時也很大程度上避免了周圍環境因素的干擾。正是因為這個原因,使用聽棒的時候必須注意:
第一,聽棒測量點的位置要盡量接近軸承。這樣才能避免長距離傳輸帶來的聲音衰減。
第二,聽棒一定要緊緊抵住測點,這樣增加聽棒與被測部件的接觸,有助于噪聲的傳導。
第三,工程師使用聽棒的時候需要將聽棒緊緊抵住自己的耳屏。其中道理和緊緊抵住被測部件是一樣的,可以更大效率地將振動傳導到耳鼓中,有利于聽測。
不難發現,其實噪聲和振動有著緊密的聯系,而聽棒其實就是將軸承的噪聲激勵源——振動因素通過剛性連接提取出來,傳遞到被測人員的耳朵里。所以實質上說,聽棒測量聽的是軸承的振動(噪聲的激勵源)。
比聽棒更先進的工具就是電機軸承的聽診器?,F在已經有一些廠家可以提供效果很好的專用聽診器,甚至還具有錄音功能。當然在成本允許的情況下,專用的聽診器效果會更好。
二、電機軸承噪聲現場判斷
電機軸承裝配之后,由于軸承和電機本體的噪聲出現了混雜,因此通過外界的送話器測得的噪聲絕對幅值不能用于判斷電機軸承的噪聲?,F場實際使用的方法更多的是工程師根據噪聲檢測裝置采集來的噪聲與經驗的噪聲特性進行比對,從而做出初步判斷。
很多軸承廠家也在自己的噪聲檢測裝置中內置了一些典型的噪聲錄音裝置,便于技術人員在進行電機噪聲診斷的時候進行對比。也有一些廠家將噪聲錄音內置到一些手機APP中給工程技術人員作為參考。由于噪聲的性狀難于形容,而對噪聲信號的定量描述在工程實際中并不常見(理論上和電機軸承振動的頻域分析類似),因此工程師需要根據錄音的基本信息判斷自己聽到的聲音是否與錄音相符或者相類似,從而做出基本判斷。
 

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