搜索【經(jīng)驗(yàn)分享】轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)測(cè)試
2016-12-21 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)測(cè)試包括測(cè)量和試驗(yàn),主要應(yīng)用于下列幾方面:
(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械試車時(shí)和運(yùn)行時(shí)的振動(dòng),了解和監(jiān)視其工作狀況,當(dāng)振動(dòng)超出安全的范圍時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),甚至停機(jī),以保護(hù)機(jī)器和人員;
(2) 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械故障診斷。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)信號(hào)作分析處理,有助于判斷機(jī)器有無故障,分析故障的部位、產(chǎn)生原因、嚴(yán)重程度及其發(fā)展趨勢(shì),以便安排故障處理和機(jī)器維修;
(3) 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和設(shè)計(jì)參數(shù)的收集。通過振動(dòng)測(cè)試了解轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性,探討提高其動(dòng)力學(xué)特性的措施。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器和零部件進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,收集有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù),如轉(zhuǎn)子的模態(tài)、臨界轉(zhuǎn)速以及支撐、軸承等零部件的特性系數(shù)等,用以提高轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)水平。
(4) 轉(zhuǎn)子的平衡。通過振動(dòng)測(cè)量,掌握轉(zhuǎn)子平衡狀況,確定校正質(zhì)量的大小和方位,評(píng)估和提高轉(zhuǎn)子的平衡品質(zhì)。
布置在機(jī)器上各處的傳感器將機(jī)器的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),經(jīng)預(yù)處理電路將電信號(hào)放大、調(diào)整,再由數(shù)據(jù)采集電路采集這些電信號(hào),將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號(hào),再由后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng),根據(jù)需要處理成各種信息,供顯示、存儲(chǔ)和輸出。
D-30F-6雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
振動(dòng)測(cè)量傳感器是一個(gè)機(jī)-電變換器。它安裝在機(jī)器的測(cè)點(diǎn)上感受機(jī)器的振動(dòng),利用一定的物理原理輸出相應(yīng)的電信號(hào)。根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同,他們輸出的電信號(hào)與被測(cè)振動(dòng)的位移或速度,或加速度成比例。比例系數(shù)稱為傳感器的靈敏度。
接觸測(cè)量傳感器的常用類型主要有:磁電速度傳感器、壓電速度傳感器和渦流位移傳感器。三種常用傳感器特性的比較如下表所示。
|
傳感器 名稱 |
測(cè)量 參數(shù) |
與測(cè)量 對(duì)象關(guān)系 |
安裝 |
典型測(cè)量范圍 |
結(jié)構(gòu) |
需要外 電源否 |
典型 用途 |
|
磁電速度傳感器 |
絕對(duì) 速度 |
與對(duì)象 接觸 |
容易 |
頻率:8Hz~1.0KHz 振幅:0~2mm 靈敏度:200mV/(mm/s) |
較復(fù)雜、易損壞 |
不需要 |
測(cè)量軸承座、外殼、基礎(chǔ)等穩(wěn)態(tài)振動(dòng) |
|
壓電加速度傳感器 |
絕對(duì)加速度 |
與對(duì)象 接觸 |
容易 |
頻率:0.2Hz~20KHz 測(cè)量加速度范圍很廣 |
體積小、簡單、不易損壞 |
需要 |
測(cè)量軸承座、外殼、基礎(chǔ)等穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)振動(dòng) |
|
渦流位移傳感器 |
相對(duì) 位移 |
與對(duì)象 不接觸 |
較為 困難 |
頻率:0Hz~10KHz 振幅:2mm,最大25mm 靈敏度:8V/mm |
最簡單、怕碰磨 |
需要 |
測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)、油膜厚度等 |
非接觸傳感器主要包括:電容傳感器、變磁通傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器、光電傳感器等,其中,電容傳感器可以應(yīng)用于高溫環(huán)境,其他類型的常用于轉(zhuǎn)速測(cè)量和作為鍵相傳感器。
1 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的主要測(cè)試內(nèi)容
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的主要測(cè)試內(nèi)容包括:頻率分析、基頻測(cè)量、相位測(cè)量以及轉(zhuǎn)速測(cè)量。
2 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的圖示
定轉(zhuǎn)速狀態(tài)的圖形主要包括:波形圖、頻譜圖、軸心軌跡,變速狀態(tài)的圖形主要包括:軸心軌跡陣圖、波德圖與極坐標(biāo)圖、三維頻譜圖以及軸心位置圖。
3 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的主要測(cè)試內(nèi)容
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析、轉(zhuǎn)子固有頻率的測(cè)定、軸承動(dòng)剛度的測(cè)試以及軸承油膜動(dòng)力系數(shù)的測(cè)定。
本資料來源于清華大學(xué)動(dòng)力許與控制叢書“十二五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目——轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),作者:清華大學(xué),王正教授。
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