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三轴振动仪之裂纹的产生、增长和断裂

更新时间:2017-01-04      点击次数:2165
     三轴振动仪可测量振动位移、速度(烈度)和加速度三参数。利用该仪器在轴承座上测量的数据,对照标准ISO2372,或者企业机器本身的标准就可确定设备(风机、泵、压缩机和电机等)所处的状态(良好、注意和危险)。
    三轴振动仪工作原理:振动的原因由于材料不可能均质、制造上的精度限制、使用后的磨损等因素,造成运转的物体都会产生振动。 依照物理学,旋转中物体的振动,是呈现正弦波形。 在转动机械上所量测到的振动波形,是许多零件的综合振动。 综合振动的复杂波形,可以利用数学予以分解成不同零件各自的正弦波形振动。
    三轴振动仪之裂纹的产生、增长和断裂:
    转子弯曲往往会在轴的外表面产生zui大应力,转子裂纹通常始于外表面或外表面附近。起因于锅炉扰动的淬火或热冲击,也会导致蒸汽涡轮机转子表面出现裂纹。但是,转子的迅速受热会在转子中心或中心孔表面产生较高的拉伸应力。有时,振动分析仪由于转子刚柸存在化学或其它加工问题,转子在突入使用前,内部可能已经存在微小裂纹。
    如果循环应力足够大,裂纹前沿(裂纹)会逐渐扩散,使裂纹平面与拉升应力场的方向垂直。此应力场的方向受应力类型(弯曲或扭曲)和几何因素影响。如果转子只受简单的弯曲应力影响,则振动分析仪应力场方向为转子长轴方向,并且裂纹会直接扩散至转子截面,形成横向裂纹。
    纯扭转应力会产生方向与转子轴成45度角的拉升应力场。此振动分析仪应力场中的裂纹会扩散至转子,往往会在轴表面形成螺旋状裂纹。在大多数转子系统中,应力场由弯曲应力和扭转应力混合而成。弯曲应力通常是主导力量,因此振动分析仪裂纹经常会或多或少地以横向裂纹形式扩散至转子,但也可能出现其它几何形状的裂纹振动分析仪在典型的高度疲劳情况下,零件约90%的使用寿命都消耗在产生和增长微小裂纹上。在此期间,裂纹要么不存在,要么及其微小,并且扩散速度极慢。

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