振动给料机是建材、矿山、冶金等行业输送散状物料的核心设备,其通过周期性振动将物料均匀连续输送至后续工序,振动与冲击性能直接关联输送效率、物料破损率及设备寿命。振动与冲击测试作为评估设备状态、诊断故障的关键手段,需覆盖从准备到数据采集的全流程细节——若忽略某一环节,易导致测试结果偏离实际,无法为设备维护或优化提供可靠依据。本文结合工程实践经验,系统梳理振动给料机振动与冲击测试的核心注意事项,聚焦实操中的具体问题与解决方法。
测试前的设备与工况确认
测试前需先确认振动给料机的基础运行状态,这是测试有效的前提。首先检查零部件紧固:激振器与槽体的连接螺栓、弹簧支架螺母需无松动,若松动会产生额外冲击,导致数据混入无效信号。其次检查润滑:电磁式给料机的铁芯与衔铁间隙需清洁无杂物,机械式的轴承需润滑充足,避免摩擦增大导致振动频率偏移。
物料特性确认同样关键。振动状态会随物料粒度、湿度、堆积密度变化——比如湿黏物料易黏附槽体,增加负载导致振动幅度减小。测试前需明确物料参数,并确保测试中流量稳定:可通过调节料仓闸门或振幅,将流量控制在额定范围,避免波动干扰结果。
测试设备校准不可省略。传感器(如加速度传感器)需在7天内完成校准,报告覆盖测试量程与频率;数据采集仪需用标准信号源验证采样精度;电缆需检查无破损,避免信号衰减或噪声引入。
传感器的选型与安装要点
传感器需匹配振动特征。振动给料机频率多在50-150Hz(电磁式50Hz,机械式100-150Hz),加速度量程10-50m/s²,因此需选频率响应0-500Hz、量程≥50m/s²的压电/电容式传感器——若频率范围不足,会丢失谐波信号;量程过小易导致信号饱和。
安装位置选振动体“刚性部位”。槽体中部或激振器支架是优先测试点:槽体中部反映整体输送性能,激振器支架捕捉激振力传递。避免安装在槽体边缘或固定支架,这些位置信号弱、易受干扰。
安装需“刚性连接”。螺钉安装用匹配螺丝(M5/M6),底座涂硅脂增强信号;磁座安装需吸附力≥50N,且与表面完全贴合——曾因磁座有0.5mm间隙,导致传感器在振动中脱落,数据中断。电缆用扎带固定在支架上,避免摆动产生噪声。
测试参数的合理设置
采样频率遵循“Nyquist定理”:至少为信号最高频率的2倍。比如基频100Hz需捕捉二次谐波(200Hz),采样频率≥400Hz,建议设500Hz或1000Hz,保留更多细节。若采样过低,会导致信号混叠,无法还原真实波形。
测试时长覆盖“稳定周期”。设备启动后需3-5分钟达稳定,测试至少持续1分钟(或100个振动周期),确保数据含稳定特征。若时长过短,可能因设备未稳定导致偏差——比如刚启动时槽体温度低,材料刚度高,振动幅度略小。
触发条件避免“误触发”。建议用“电平触发”(设加速度0.5m/s²阈值)或“时间触发”(延迟3分钟),确保稳定后采集。避免“上升沿触发”,易因启动瞬态冲击提前触发,采集无效信号。
测试环境的干扰控制
电磁干扰需屏蔽处理。周边变频器、电机产生的高频辐射会干扰信号,解决方法:用镀锡铜丝屏蔽电缆并接地;采集仪远离干扰源≥2米;干扰严重时加信号调理器过滤噪声。
机械干扰需隔振。若地面振动大(如附近有破碎机),采集仪需放隔振平台(橡胶垫或空气弹簧),避免地面振动传入。测试人员避免走动或触碰设备,防止人为干扰。
温湿度符合传感器要求。多数传感器工作温度-20℃至+85℃、湿度0-90%RH(无冷凝)。温度超范围需通风或选高温传感器;湿度大需裹防潮膜,曾因湿度大导致传感器绝缘降低,信号噪声严重。
测试过程中的实时监测
实时监测设备运行参数。用电流表、电压表看激振器电流电压:电磁式电流需稳定在额定±5%,电流突增可能是铁芯间隙小或物料过载;机械式电压波动大可能是电机轴承磨损或皮带打滑,需及时停机排查。
实时观察传感器波形。通过采集仪实时显示,正常波形应为正弦波,若出现尖峰或畸变,可能是传感器松动或物料卡堵。比如某次测试波形有高频尖峰,排查发现是大颗粒物料撞击槽体,导致冲击信号混入。
保持流量稳定。安排专人监控闸门或振幅,确保流量波动≤5%。流量突增会增加槽体负载,幅度减小;流量减小会空载,幅度增大,均影响结果。可装称重流量仪实时反馈,调整闸门保持稳定。
数据采集的准确性保障
避免数据丢失。测试前确认采集仪存储容量:本地存储需≥时长×采样频率×通道数×字节数(如1分钟×1000Hz×2通道×2字节=0.23MB);实时传输需确保电脑空间充足,关闭占用带宽程序。
多传感器同步需时间一致。用支持“硬件同步”的采集仪,确保各传感器采样时间偏差≤1ms。若用“软件同步”,偏差可能达几十毫秒,导致数据错位,无法分析信号传递。
数据预处理需谨慎。去噪时用低通滤波器过滤高频噪声(如1000Hz以上),但截止频率需高于信号最高频率(如200Hz),避免过滤谐波。去除异常点(如传感器脱落的高值),但保留故障产生的真实尖峰——比如激振器轴承损坏时的周期性冲击,是诊断关键。