机械设备服务介绍

织布机在高速运行中，因主轴旋转、织线张力变化、机械部件摩擦等因素会产生振动与冲击，若未及时检测管控，可能导致织物疵点增多、设备部件疲劳损坏甚至安全事故。振动与冲击测试作为织机维护、性能优化的核心手段，其方法选择与操作规范直接决定数据可靠性。本文结合行业实操经验，系统梳理常用检测方法及关键操作规范，为技术人员提供可落地的实践指南。

振动加速度测试法：稳态振动强度的直接衡量

振动加速度测试是织机振动检测中最基础且常用的方法，通过加速度传感器捕捉被测部位的加速度信号，直接反映振动强度与动态特性。织机的主轴轴承座、机架立柱、传动轴支撑等部位是主要测试点——这些部位的稳态振动直接关联机械运转的平稳性，也是轴承磨损、轴不对中的重要判断依据。

操作时，传感器选型需匹配振动特性：压电式加速度传感器因响应快、频率范围宽（0.1Hz-10kHz），适合织机中高频振动（如主轴轴承的25-200Hz振动）；若测试机架低频晃动（<10Hz），则选电容式传感器。灵敏度选择需结合振动强度：主轴轴承振动加速度通常在0.1-10m/s²，选100mV/g（1g≈9.8m/s²）的传感器即可满足精度要求。

安装环节需确保信号无衰减：磁吸式底座适合临时测试，安装前需将被测表面打磨清洁，确保磁座与表面完全贴合；螺纹安装（M5/M6）适合长期监测，需预先在被测件攻丝，扭矩控制在0.5-1N·m，避免损坏传感器。安装位置优先选部件刚性部位（如轴承座顶部中心），避开焊缝、倒角等结构突变处，防止信号失真。

数据采集参数设置：采样频率需为被测频率的5-10倍（如主轴25Hz基频，采样频率设为1000Hz），采集时长10-30秒以覆盖5个以上周期。分析时通过RMS值（均方根）判断是否超标——根据《纺织机械振动检测规范》，主轴轴承RMS值应≤4.5m/s²，超过则需检查轴承游隙或润滑状态。

冲击响应谱分析法：瞬态冲击的频谱定位

冲击响应谱分析针对织机启动、停机或突发故障（如断纱、离合器接合）时的瞬态冲击，通过分析冲击信号的频谱分布，定位受冲击影响最大的部件。这类冲击能量集中，易引发键槽磨损、连杆松动等隐性故障，是织机预防性维护的关键检测项。

方法核心是“触发式采集”：需预先设置触发阈值（如稳态加速度的2倍），当冲击信号超过阈值时自动启动采集。传感器选型与振动加速度测试类似，但需注意冲击量程——应对100m/s²的离合器冲击，需选量程≥200m/s²的传感器，避免过载损坏。

操作时，冲击源定位是关键：启动冲击对应离合器输出轴，断纱冲击对应经纱架横梁，需将传感器安装在冲击源附近的刚性部位。采集参数：采样频率设为2000Hz以上以捕捉瞬间变化，采集时长覆盖冲击全过程（从触发到信号衰减至稳态10%以下，通常0.5-2秒）。

数据处理时，将时域信号转换为冲击响应谱（SRS）——横坐标为固有频率，纵坐标为对应频率的最大加速度响应。若SRS峰值频率对应连杆机构（如150Hz），说明连杆在冲击下响应最剧烈，需检查其连接螺栓的紧固力矩（通常为8-10N·m）。

模态参数测试法：结构共振的根源排查

模态参数测试用于获取织机整体或关键部件的振动特性（模态频率、阻尼比、振型），是解决共振问题的核心方法。织机机架、横梁等结构件若在工作频率范围内存在模态频率，会引发共振，导致振动加剧、织物纬密不均，甚至机架变形。

测试分为“激励”与“响应”两部分：力锤激励适用于小型部件（如横梁），需用带力传感器的橡胶头力锤，在部件关键部位（如四角）依次敲击，记录激励力信号；激振器激励适用于整体机架，需用柔性绳固定激振器，避免引入额外刚度，激励信号为正弦扫频（覆盖10-500Hz）。

响应采集需布置多传感器：机架测试时，在顶部、中部、底部各设3个测点（X/Y/Z方向），共9个传感器，确保覆盖主要振动方向。采集完成后，用模态分析软件（如LMS Test.Lab）处理激励与响应信号，通过频率响应函数（FRF）识别模态参数——模态频率是FRF峰值对应的频率，振型是各测点的响应相位分布。

若机架第一阶模态频率为40Hz，而主轴工作频率为50Hz（3000rpm），说明工作时会触发共振，需通过增加机架内筋（厚度≥6mm）或降低主轴转速（如调整至2400rpm，对应40Hz）解决共振问题。

应变片式检测法：易变形部件的微振动捕捉

应变片式检测通过测量构件应变间接获取振动参数，适用于织机易变形部件（如横梁、连杆、经纱架支撑臂）。这些部件的振动多表现为弯曲变形，加速度传感器难以捕捉，而应变片可测1微应变的微小变形，精准反映部件状态。

操作时，应变片选型需匹配被测件：金属箔式应变片适合钢、铝等材料，栅长根据变形区大小选择（如横梁变形区10mm，选5mm栅长）。粘贴步骤：先用砂纸打磨表面（Ra1.6μm以下），酒精清洗；涂502胶粘贴应变片，按压1-2分钟确保无气泡；最后用绝缘胶带固定导线，避免拉扯脱落。

连接应变仪时，设置桥路为半桥，灵敏度系数2.0。采集到的应变信号通过公式转换为振动参数：ε=ΔL/L（ΔL为变形量，L为标距），加速度a=(2πf)²×ΔL。比如横梁应变最大值100微应变，标距10mm，频率50Hz，则加速度≈0.0987m/s²，若应变突然增大，说明横梁可能出现裂纹。

传感器选型与安装：数据准确的基础保障

传感器选型需紧扣“三参数”：频率范围覆盖织机振动频段（10-1000Hz），灵敏度匹配振动强度（弱振动选500mV/g，强振动选10mV/g），量程为最大预期值的1.5倍（如100m/s²冲击选150m/s²量程）。

安装规范需注意四点：1、表面处理：被测表面打磨清洁，无油污锈迹；2、固定方式：磁吸式用于铁磁性材料临时测试，螺纹式用于长期监测，粘贴式用于曲面/非铁磁性材料；3、方向对齐：敏感轴与振动方向一致（如径向振动垂直主轴轴线）；4、导线固定：用卡子或胶带固定导线，长度≤5米，避免晃动噪声。

数据采集与预处理：有效信号的提取关键

采集规范：采样频率为最高分析频率的5-10倍（如500Hz分析选2500Hz采样）；稳态振动采集10-30秒，冲击采集覆盖全过程；多传感器同步误差≤1μs。

预处理步骤：1、滤波：低通滤波器去除高频噪声（截止频率=分析频率），带通滤波器去除直流漂移；2、去趋势：多项式拟合消除温度漂移导致的信号趋势；3、窗函数：冲击信号用指数窗减少泄漏，稳态信号用矩形窗保持精度。

测试环境控制：干扰因素的全面规避

环境干扰控制需关注四点：1、机械干扰：关闭相邻振动设备，织机底部垫橡胶垫隔离地面振动；2、电磁干扰：用屏蔽线连接传感器，屏蔽层接地（电阻<1Ω），采集系统用隔离变压器；3、温度干扰：保持环境温度±2℃稳定，高温环境选石英晶体传感器（耐200℃）；4、湿度干扰：用除湿机控制湿度<80%，传感器涂硅酮胶防水。

测试流程与重复性：数据可靠的最后防线

测试流程：1、制定计划：明确目的、测点、参数；2、设备检查：测试传感器灵敏度、绝缘电阻（压电式≥10^10Ω）、采集通道；3、现场布置：安装传感器、预采集检查信号；4、正式采集：记录测点、环境信息；5、数据存储：通用格式命名（如“L123_20240520_Spindle”）。

重复性验证：同一测点3次测试，相对标准偏差（RSD）≤5%。若RSD>5%，需检查传感器安装、环境或参数，重新测试直至符合要求。