【經驗分享】轉動機械的振動測試

2016-12-21  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

(1) 轉動機械的狀態監測和保護。測量轉動機械試車時和運行時的振動,了解和監視其工作狀況,當振動超出安全的范圍時,發出報警信號,甚至停機,以保護機器和人員;

(2) 轉動機械故障診斷。對轉動機械的振動信號作分析處理,有助于判斷機器有無故障,分析故障的部位、產生原因、嚴重程度及其發展趨勢,以便安排故障處理和機器維修;

(3) 轉子動力學研究和設計參數的收集。通過振動測試了解轉子的動力學特性,探討提高其動力學特性的措施。對轉動機器和零部件進行振動實驗模態分析,收集有關設計參數,如轉子的模態、臨界轉速以及支撐、軸承等零部件的特性系數等,用以提高轉子動力學設計水平。

(4) 轉子的平衡。通過振動測量,掌握轉子平衡狀況,確定校正質量的大小和方位,評估和提高轉子的平衡品質。

國產航空發動機

布置在機器上各處的傳感器將機器的振動轉換成相應的電信號,經預處理電路將電信號放大、調整,再由數據采集電路采集這些電信號,將模擬信號轉化成為數字信號,再由后續的數據處理分析系統,根據需要處理成各種信息,供顯示、存儲和輸出。

D-30F-6雙轉子渦扇發動機

振動測量傳感器是一個機-電變換器。它安裝在機器的測點上感受機器的振動,利用一定的物理原理輸出相應的電信號。根據結構和原理的不同,他們輸出的電信號與被測振動的位移或速度,或加速度成比例。比例系數稱為傳感器的靈敏度。

接觸測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。

非接觸傳感器主要包括:電容傳感器、變磁通傳感器、霍爾效應傳感器、光電傳感器等,其中,電容傳感器可以應用于高溫環境,其他類型的常用于轉速測量和作為鍵相傳感器。

1 轉動機械的主要測試內容

轉動機械的主要測試內容包括:頻率分析、基頻測量、相位測量以及轉速測量。

2 轉動機械的圖示

定轉速狀態的圖形主要包括:波形圖、頻譜圖、軸心軌跡,變速狀態的圖形主要包括:軸心軌跡陣圖、波德圖與極坐標圖、三維頻譜圖以及軸心位置圖。

3 轉動機械的主要測試內容

試驗模態分析、轉子固有頻率的測定、軸承動剛度的測試以及軸承油膜動力系數的測定。

本資料來源于清華大學動力許與控制叢書“十二五”國家重點圖書出版規劃項目——轉動機械的轉子動力學設計,作者:清華大學,王正教授。

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