【经验分享】转动机械的振动测试

2016-12-21  by:CAE仿真在线  来源:互联网

(1) 转动机械的状态监测和保护。测量转动机械试车时和运行时的振动,了解和监视其工作状况,当振动超出安全的范围时,发出报警信号,甚至停机,以保护机器和人员;

(2) 转动机械故障诊断。对转动机械的振动信号作分析处理,有助于判断机器有无故障,分析故障的部位、产生原因、严重程度及其发展趋势,以便安排故障处理和机器维修;

(3) 转子动力学研究和设计参数的收集。通过振动测试了解转子的动力学特性,探讨提高其动力学特性的措施。对转动机器和零部件进行振动实验模态分析,收集有关设计参数,如转子的模态、临界转速以及支撑、轴承等零部件的特性系数等,用以提高转子动力学设计水平。

(4) 转子的平衡。通过振动测量,掌握转子平衡状况,确定校正质量的大小和方位,评估和提高转子的平衡品质。

国产航空发动机

布置在机器上各处的传感器将机器的振动转换成相应的电信号,经预处理电路将电信号放大、调整,再由数据采集电路采集这些电信号,将模拟信号转化成为数字信号,再由后续的数据处理分析系统,根据需要处理成各种信息,供显示、存储和输出。

D-30F-6双转子涡扇发动机

振动测量传感器是一个机-电变换器。它安装在机器的测点上感受机器的振动,利用一定的物理原理输出相应的电信号。根据结构和原理的不同,他们输出的电信号与被测振动的位移或速度,或加速度成比例。比例系数称为传感器的灵敏度。

接触测量传感器的常用类型主要有:磁电速度传感器、压电速度传感器和涡流位移传感器。三种常用传感器特性的比较如下表所示。

非接触传感器主要包括:电容传感器、变磁通传感器、霍尔效应传感器、光电传感器等,其中,电容传感器可以应用于高温环境,其他类型的常用于转速测量和作为键相传感器。

1 转动机械的主要测试内容

转动机械的主要测试内容包括:频率分析、基频测量、相位测量以及转速测量。

2 转动机械的图示

定转速状态的图形主要包括:波形图、频谱图、轴心轨迹,变速状态的图形主要包括:轴心轨迹阵图、波德图与极坐标图、三维频谱图以及轴心位置图。

3 转动机械的主要测试内容

试验模态分析、转子固有频率的测定、轴承动刚度的测试以及轴承油膜动力系数的测定。

本资料来源于清华大学动力许与控制丛书“十二五”国家重点图书出版规划项目——转动机械的转子动力学设计,作者:清华大学,王正教授。

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