TPM精密機械設備點檢具體實施內容
來源/作者： TPM咨詢服務中心 丨 發布時間：2017-05-22 丨 瀏覽次數：
TPM管理培訓公司提出設備狀態管理的核心內容是設備狀態的監測與分析。點檢人員主要的工作就是通過日常的點檢、檢測來監測設備的狀態，及時、準確地發現故障，尋找出故障源，從而實現視情維修。這就對現場的設備管理人員（點檢人員）提出了較高的要求。經過多年的改造，我們擁有了國內、外一流的設備，設備的結構越來越復雜，精度越來越高，僅僅靠傳統的“眼看、手摸、耳聽”等五官來檢測設備的狀態，無法及時有效地發現設備的故障，已不能滿足現在精密機械設備點檢的需要。
本章主要介紹用振動檢測的方法來檢測設備（部件）的狀態，并預測設備狀態的發展趨勢。內容主要包括：用測振儀、分析儀等振動檢測儀的日常檢測，來實施簡易的診斷，發現設備的故障；對于復雜的設備再通過頻譜分析等手段實現精密點檢，分析故障的原因，找出故障源。
精密機械設備點檢
精密機械設備點檢簡易振動診斷基礎知識
我們可以從不同的角度來考察振動問題，常把機械振動分成以下幾種類型：
1．按振動規律分類
2．按產生振動的原因分類
機械振動分為三種類型：
（1）自由振動 給系統一定的能量后，系統所產生的振動。若系統無阻尼，則系統維持等幅振動；若系統有阻尼，則系統為衰減振動。
（2）受迫振動 元件或系統的振動是由周期變化的外力作用所引起的，如不平衡、不對中所引起的振動。
（3）自激振動 在沒有外力作用下，只是由于系統自身的原因所產生的激勵而引起的振動，如油膜振蕩、喘振等。
因機械故障而產生的振動，多屬于受迫振動和自激振動。
3．精密機械設備點檢按振動頻率分類
按著振動頻率的高低，通常把振動分為3種類型。
3．1．1．2 振動三要素及其在振動診斷中的應用
構成一個確定性振動有3個基本要素，即振幅d,頻率f和相位φ。振幅、頻率、相位，這是振動診斷中經常用到的三個最基本的概念。現在，我們以確定性振動中的簡諧振動為例，來說明振動三要素的概念、它們之間的關系以及在振動診斷中的應用。
1．振幅d
簡諧振動可以用下面函數式表示： d = Dsin(Tt＋φ) (3-1)
式中：D――最大振幅，指振動物體（或質點）在振動過程中偏離平衡位置的最大距離。（μm或mm）
t――時間 (s)
T――周期，振動質點（或物體）完成一次全振動所需要的時間 (s)
φ――初始相位（rad）
由于T可以用角頻率ω表示，即ω=T，所以式 (3-1) 又可寫成：
d = Dsin(ωt+φ) (3-2)
振幅不僅用位移，還可以用速度v和加速度a表示。
速度的函數式：
v = Vcos(ωt+φ) =Vsin(ωt+π
2+φ) (3-3)
式中V――速度最大幅值（mm/s）
加速度的函數式：
a = Asin(ωt+π+φ) (3-4)
式中A――加速度最大幅值（m/s2）
在這里，必須特別說明一個與振動幅值有關的物理量即速度有效值Vrms，亦稱速度均方根值。這是一個經常用到的振動測量參數。目前許多振動標準都是采用Vrms作為判別參數，因為它最能反映振動的烈度。
對于簡諧振動來說，速度的最大幅值Vp(峰值)與速度有效值Vrms、速度平均值Vav之間三者有如下關系：
Vrms=22πVav=Vp≈0.707Vp (3-5) 42
幅值反映振動的強度，振幅的平方常與物質振動的能量成正比，振動診斷標準都是用振幅來表示的。
2．頻率f
振動物體（或質點）每秒振動的次數稱為頻率，用f表示，單位為Hz。振動頻率在數值上等于周期T的倒數，即： f = 1 (3-6) T
式中 T――周期，即質點再現相同振動的最小時間間隔（s或ms）。
頻率還可以用角頻率ω來表示，即
f = ω (3-7) 2π
頻率是振動診斷中一個最重要的參數，確定診斷方案，實施狀態識別，選用診斷標準等各個環節都與振動頻率有關。對振動信號作頻率分析是振動診斷最重要的內容，也是振動診斷的最大優勢。
3．相位φ
設式中的ωt+Φ=φ ，則得
d = Dsinφ (3-8)
式中: φ――物體的相位（rad）。
振動信號的相位，表示質點的相對位置。不同振動源產生的振動信號都有各自的相位。相位測量分析在故障診斷中變有相當重要的地位，一般用于諧波分析，動平衡測量，識別振動類型和共振點等許多方面。
3．1．2 振動信號處理
信號處理的基本方法有幅域分析、時域分析、頻域分析和相域分析。幅域分析是指對信號在幅值上進行各種處理；時域分析是指對信號在時間域內的分析或變換；頻域分析則是確定信號的頻率結構，即弄清楚信號中包含有那些頻率成分及各頻率成分的幅值大小；相域分析即是進行相位值測量及對相位隨時間的變化進行分析。在現場從事簡易診斷的工程技術人員必須掌握有關信號處理的基礎知識，尤其是時域和頻域分析方面的知識。
3．1．2．1精密機械設備點檢時間領域內的信號處理
時域信號處理亦稱時域分析，它是通過觀察振動信號的時間歷程，對其信號的周期性及隨機性給出定性評價，從而可以估計設備所處的技術狀態，為狀態維修提供維修策略。
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