《能源動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)OK

1、能源動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū) 能源動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái) 實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書(shū)編寫(xiě)：程道來(lái)、石 鋼、紀(jì)林章、劉 棟、高相龍上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)北京東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所二O一六年三月能源動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū) 目 錄第一章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)組成及測(cè)試儀器使用.1第二章 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)7實(shí)驗(yàn)一、轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量7實(shí)驗(yàn)二、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響11實(shí)驗(yàn)三、軸承座及臺(tái)體振動(dòng)測(cè)量14實(shí)驗(yàn)四、滑動(dòng)軸承油膜渦動(dòng)和油膜振蕩17實(shí)驗(yàn)五、轉(zhuǎn)子摩擦實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)六、柔性轉(zhuǎn)子振型測(cè)試23實(shí)驗(yàn)七、轉(zhuǎn)子基頻、倍頻和半頻測(cè)試26實(shí)驗(yàn)八、轉(zhuǎn)子啟停機(jī)三維彩色譜陣分析29實(shí)驗(yàn)九、轉(zhuǎn)

2、子軸心軌跡提純32實(shí)驗(yàn)十、轉(zhuǎn)子非接觸測(cè)量徑向振動(dòng)和軸向位移34實(shí)驗(yàn)十一、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)36實(shí)驗(yàn)十二、三點(diǎn)試重法進(jìn)行單面轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡45實(shí)驗(yàn)十三、轉(zhuǎn)子啟停機(jī)波德圖49實(shí)驗(yàn)十四、轉(zhuǎn)子啟停機(jī)轉(zhuǎn)速譜陣52實(shí)驗(yàn)十五、轉(zhuǎn)子階次譜陣分析55實(shí)驗(yàn)十六、轉(zhuǎn)子二維全息譜分析59實(shí)驗(yàn)十七、轉(zhuǎn)子三維全息譜分析62實(shí)驗(yàn)十八、轉(zhuǎn)子全息瀑布圖分析65 該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)是基于北京東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所生產(chǎn)的INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)操作使用說(shuō)明書(shū)改編而成。第一章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)組成及測(cè)試儀器使用1.1 概述INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是高等院校、科研院所、生產(chǎn)部門(mén)進(jìn)行柔性轉(zhuǎn)子多種振動(dòng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它可以

3、模擬多種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)情況，并可通過(guò)INV306U 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與INV1612型多功能柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)情況（轉(zhuǎn)速、振幅、相位、位移）進(jìn)行采集、測(cè)量與分析。該系統(tǒng)可以進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡、臨界轉(zhuǎn)速、油膜渦動(dòng)、摩擦振動(dòng)、全息譜和非線性分岔圖等實(shí)驗(yàn)，是一套非常適合于科研、教學(xué)和培訓(xùn)演示的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目INV1612 型轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，配合INV306U 采集系統(tǒng)及INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件的相關(guān)模塊，可完成以下實(shí)驗(yàn)：表1.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本部分選擇部分轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡1轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式的變化對(duì)臨界轉(zhuǎn)速影響三點(diǎn)試重法進(jìn)行單面轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡1軸承座及臺(tái)體振動(dòng)測(cè)量轉(zhuǎn)子啟停

4、機(jī)的伯德圖2滑動(dòng)軸承油膜渦動(dòng)和油膜振蕩轉(zhuǎn)子啟停機(jī)的轉(zhuǎn)速譜陣2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中摩擦引起的振動(dòng)轉(zhuǎn)子的階次譜陣分析3柔性轉(zhuǎn)子的振型轉(zhuǎn)子的二維全息譜分析4轉(zhuǎn)子振動(dòng)的基頻、倍頻和半頻轉(zhuǎn)子的三維全息譜分析4轉(zhuǎn)子啟停機(jī)的三維彩色譜陣分析轉(zhuǎn)子的全息瀑布圖分析4轉(zhuǎn)子的提純軸心軌跡轉(zhuǎn)子分岔圖實(shí)驗(yàn)2非接觸測(cè)量軸的徑向振動(dòng)和軸向位移其它有關(guān)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)注：以上所列實(shí)驗(yàn)為全配置系統(tǒng)所能完成的實(shí)驗(yàn)。1需要選購(gòu)動(dòng)平衡軟件，2需要選購(gòu)啟停機(jī)分析軟件包，3需要選購(gòu)階次分析軟件包，4需要選購(gòu)全息譜分析軟件包。對(duì)于柔性轉(zhuǎn)子振型和三維全息譜實(shí)驗(yàn)需要額外配置更多的渦流傳感器。1.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)

5、系統(tǒng)主要由兩部分組成，基本配置如表1.2 所示，系統(tǒng)組成如圖1.1 所示：1INV1612T 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)及各種振動(dòng)傳感器2INV306U 型采集分析系統(tǒng)此外還可以選擇INV 多功能濾波放大器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，獲得更好效果。表1.2 INV1612 系統(tǒng)基本配置一 柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸系機(jī)械結(jié)構(gòu)1 直流電機(jī)1 個(gè)額定功率:300W, 轉(zhuǎn)速:010000 轉(zhuǎn)/分2 數(shù)顯式調(diào)速器1 臺(tái)數(shù)顯式3 轉(zhuǎn)動(dòng)軸1 套含聯(lián)軸節(jié)4 油膜滑動(dòng)軸承2 套含支座、油杯5 圓盤(pán)2 個(gè)，圓盤(pán)托件1 個(gè)6 傳感器支架4 個(gè)測(cè)速傳感器支座一個(gè)、振動(dòng)傳感器支座2 個(gè)及軸向位移傳感器支座1 個(gè)7 臺(tái)體、注油壺、導(dǎo)

6、油管8 動(dòng)平衡配重釘 若干（選件）傳感器9 光電傳感器 1 套測(cè)量轉(zhuǎn)速10 電渦流傳感器 2 套測(cè)量振動(dòng)位移11 振動(dòng)傳感器 1 套測(cè)量臺(tái)體振動(dòng)二 采集分析系統(tǒng)硬件12 INV306U-5164 采集儀1 臺(tái)16位AD, 4 路并行13 INV 多功能濾波放大器（選件）軟件14 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)軟件15 動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)軟件（選件）16 旋轉(zhuǎn)機(jī)械啟停機(jī)分析軟件（選件）17 旋轉(zhuǎn)機(jī)械階次分析軟件（選件）18 旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息譜分析軟件（選件）圖1.1 INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1.3.1 多功能濾波放大器（選件）1)模塊化，可組合實(shí)現(xiàn)多通道輸入（2、4、6、8、16 通道）2)多功能，可實(shí)現(xiàn)電壓，電

7、荷(或應(yīng)變、ICP)輸入放大、積分、抗混疊濾波處理功能。3)阻帶高衰減率（140dB/OCT）。4)寬增益。5)低通截止頻率選擇。6)兩次積分形式選擇：一次積分、二 次積分。 圖1.2 調(diào)理器組合模塊 7)低噪聲、高精度。8)可實(shí)現(xiàn)隔直、過(guò)荷顯示及濾波頻率鎖定功能。9)體積小、重量輕、使用方便。1.3.2 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)軟件INV1612系統(tǒng)軟件主界面如圖1.3所示，點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕進(jìn)入不同模塊的軟件，其中轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)軟件界面如圖1.4所示，動(dòng)平衡軟件（選件）如圖1.5所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)械軟件（選件）如圖1.6所示。 圖1.3 INV1612 軟件平臺(tái) 圖1.4 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K主界面 圖1.5 動(dòng)平衡模塊主界面 圖

8、1.6 旋轉(zhuǎn)機(jī)械模塊主界面1.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件連接示意圖INV1612 柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)硬件連接如圖1.7 所示，三種傳感器的外觀如圖1.8 所示，電機(jī)連接線如圖1.9 所示，光電傳感器電源及渦流前置器集成盒前面板如圖1.10 所示。圖1.7 柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接示意圖1.5 儀器使用的注意事項(xiàng)1.5.1多功能轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)1. 在各種情況下，實(shí)驗(yàn)臺(tái)都應(yīng)保持水平放置，并避免對(duì)軸系的強(qiáng)力碰撞。通常要放在質(zhì)量大而且堅(jiān)固的桌面上，最好添加橡膠減震墊，防止由于桌面共振使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差（如條件不具備也可以在地面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。2. 使用前要檢查螺釘是否緊固，調(diào)速電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否正確、運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)；3. 由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)

9、的軸承使用的是滑動(dòng)軸承，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要確保油杯內(nèi)有足夠的潤(rùn)滑油，禁止軸承在無(wú)潤(rùn)滑的情況下運(yùn)行，導(dǎo)油槽皮管要外接盛油杯，回收剩油；4. 平時(shí)儀器應(yīng)放在干燥處，保持整潔；5. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸屬于精密加工部件，在每次使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)或搬動(dòng)時(shí)，嚴(yán)禁在軸上施加任何力量。實(shí)驗(yàn)臺(tái)在不使用時(shí)，要用配重盤(pán)橡膠托件墊在配重盤(pán)下，以防止轉(zhuǎn)軸因重力而變形。6. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的軸承支架在出廠前經(jīng)過(guò)對(duì)中調(diào)整，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，除需要拆卸的部件外，其他軸承支架?chē)?yán)禁拆卸，以免影響旋轉(zhuǎn)軸的性能。如需要拆卸，在安裝軸時(shí)，要把軸的連接面全部插入聯(lián)軸器的安裝孔內(nèi)。7. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要把油杯上方的油閥開(kāi)關(guān)調(diào)整到豎直位置，實(shí)驗(yàn)完畢后，把開(kāi)關(guān)調(diào)整到水平位置。

10、8. 在進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)子附加的配重必須擰緊或確保完全擰進(jìn)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，并且在轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子的切線方向不得站人，以免物體飛出傷人。9. 由于不正確使用或其它原因，轉(zhuǎn)軸可能發(fā)生彎曲變形，此時(shí)應(yīng)立即停止使用，并請(qǐng)與東方所聯(lián)系，及時(shí)維修或更換。1.5.2傳感器探頭的正確安裝、調(diào)整和固定電渦流傳感器：平時(shí)要妥善保管，不要磕碰傳感器頭；在安裝傳感器探頭時(shí)特別要注意將探頭的電纜松開(kāi)，以防止扭斷引線。使用和運(yùn)輸時(shí)，電纜應(yīng)避免強(qiáng)烈的彎折和扭轉(zhuǎn)。電渦流位移傳感器探頭調(diào)整：適當(dāng)調(diào)整傳感頭部端面與轉(zhuǎn)軸之間的間離，使前置器前端間隙電壓與傳感器證書(shū)一致。注意不能在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)整探頭間隙電壓，以避免破壞探頭。調(diào)整完并

11、用鎖緊螺母鎖緊。為了避免電磁干擾，在測(cè)量XY 圖時(shí)，應(yīng)使兩傳感器探頭錯(cuò)開(kāi)一定距離。測(cè)量轉(zhuǎn)軸徑向振動(dòng)時(shí)，電渦流傳感器安裝如圖1.9 所示，可在安裝支架上分別安裝水平和垂直方向的兩個(gè)傳感器。測(cè)量轉(zhuǎn)軸軸向振動(dòng)時(shí)，電渦流傳感器安裝如圖1.10 所示。在調(diào)節(jié)探頭與檢測(cè)面之間的間隙時(shí)，受測(cè)面不能動(dòng)。測(cè)速光電傳感器安裝調(diào)試：適當(dāng)調(diào)整傳感器與軸上反光紙之間的距離，大概在1cm 左右；輕輕撥動(dòng)轉(zhuǎn)軸觀察綠色指示燈是否變化，并將緊釘螺釘擰緊。電渦流前置器與光電傳感器供電電源集成在一起，彼此對(duì)應(yīng)接頭連接好；直接用220V 交流電源供電即可。1.5.3 測(cè)試線路檢測(cè)連接好所有測(cè)試儀器并接通電源，首先調(diào)整調(diào)速器，使其在低

12、速穩(wěn)定狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，觀察測(cè)試軟件中時(shí)域波形是否正常。出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)首先考慮連接線問(wèn)題，再檢查儀器電源是否打開(kāi)及儀器檔位是否正確。第二章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū) 實(shí)驗(yàn)一、轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的概念2.學(xué)習(xí)測(cè)量系統(tǒng)硬件操作使用及系統(tǒng)組建3.熟悉INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K的使用4.學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的測(cè)量原理及方法5.觀察轉(zhuǎn)子在臨界速度時(shí)的振動(dòng)現(xiàn)象、幅值及相位的變化情況二、實(shí)驗(yàn)原理臨界轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度數(shù)值上與轉(zhuǎn)軸橫向彎曲振動(dòng)固有頻率相等，即：=n時(shí)的轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速附近轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)明顯變得劇烈，即處于“共振”狀態(tài)，轉(zhuǎn)速超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后的一段速度區(qū)間內(nèi)，運(yùn)

13、轉(zhuǎn)又趨于平穩(wěn)。所以通過(guò)觀察轉(zhuǎn)軸振動(dòng)幅值-轉(zhuǎn)速曲線可以測(cè)量臨界轉(zhuǎn)速。軸心軌跡在通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，長(zhǎng)短軸發(fā)生明顯變化；所以通過(guò)觀察軸心X-Y 圖中振幅-相位變化，可以判斷臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)軸在通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振動(dòng)瞬時(shí)頻譜幅值明顯增大；所以通過(guò)觀察X、Y 向振動(dòng)頻譜的變化可以判斷臨界轉(zhuǎn)速。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.查看實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器及軟件。2.組建測(cè)試系統(tǒng)1) 抽出配重盤(pán)橡膠托件，油壺內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。2) 按照?qǐng)D1.1 和1.7 連接,速度傳感器可不連接，檢測(cè)連接是否正常。3) 運(yùn)行INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件-轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K，如圖2.1.1。3.采樣參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊圖2

14、.1.1 所示設(shè)置P按鈕，參照?qǐng)D2.1.2 所示采樣和通道參數(shù)的設(shè)置來(lái)分配傳感器信號(hào)的通道。采集儀的1 通道接轉(zhuǎn)速（鍵相）信號(hào)，2 通道接水平位移X 向信號(hào)，3 通道接垂直位移Y 向信號(hào)；對(duì)于010000r/min 的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝置，為兼顧時(shí)域和頻域精度，一般采樣頻率應(yīng)設(shè)置在10244096Hz 的范圍較為合適；程控放大可以將信號(hào)放大，但注意不要太大，以免信號(hào)過(guò)載；X-Y(軸心軌跡)圖設(shè)置中選擇XY 軸對(duì)應(yīng)的測(cè)量通道，用于通過(guò)軸心軌跡觀察臨界轉(zhuǎn)速。譜陣和幅值曲線圖設(shè)置中，選擇X 或Y 向位移信號(hào)對(duì)應(yīng)的分析通道，本次實(shí)驗(yàn)用于測(cè)量轉(zhuǎn)速幅值曲線判斷臨界轉(zhuǎn)速。設(shè)置完畢點(diǎn)擊確定。本次實(shí)驗(yàn)中，由于轉(zhuǎn)軸較細(xì)，

15、為了避免傳感器磁頭發(fā)生磁場(chǎng)交叉耦合引起的誤差，所以X、Y向傳感器不要安裝在同一平面內(nèi)。圖2.1.1 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K測(cè)試界面圖2.1.2 采樣和通道參數(shù)設(shè)置在圖2.1.1 轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K測(cè)試界面左側(cè)“數(shù)字跟蹤濾波F”下拉菜單中選擇不濾波或基頻1X帶通方式；在虛擬儀器庫(kù)欄下打開(kāi)轉(zhuǎn)速表F7和幅值表F8，觀察轉(zhuǎn)速和幅值變化；在圖形顯示區(qū)上方設(shè)置P按鈕左側(cè)，選擇測(cè)量信號(hào)顯示方式：波形、頻譜、XY 圖、幅值等（可按熱鍵K進(jìn)行顯示方式快速切換）。4.檢查連線連接無(wú)誤后，開(kāi)啟各儀器電源，點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕并同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子，觀察測(cè)量信號(hào)是否正常。5.數(shù)據(jù)采集：1）轉(zhuǎn)速幅值曲線：將顯示調(diào)到幅值K，逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，同時(shí)要注意

16、觀察轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與振幅的變化；接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)振幅迅速增大，轉(zhuǎn)子運(yùn)行噪聲也加大，轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后，振幅又迅速變小。觀察基頻振幅-轉(zhuǎn)速曲線，逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)速，振幅最大時(shí)即為系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速。在臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要快速通過(guò)，以避免長(zhǎng)時(shí)間劇烈振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成破壞。2）X-Y 圖：在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇0-1X 低通或基頻1X 帶通檔，圖形顯示方式選擇X-Y 圖，逐漸改變轉(zhuǎn)速，注意觀察軸心軌跡在臨界轉(zhuǎn)速附近幅值、相位的變化趨勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析中繪出在臨界轉(zhuǎn)速之前和連接轉(zhuǎn)速之后的兩個(gè)軸心軌跡，比較其幅值、相位的變化特性。3）頻譜圖：在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇不濾波或基頻1X 帶通檔，圖形顯示方式選擇

17、頻譜；逐漸改變轉(zhuǎn)速，注意觀察頻譜變化趨勢(shì)。當(dāng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生共振，瞬時(shí)頻譜幅值明顯變大，可以判斷臨界轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)完畢，存盤(pán)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析調(diào)入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析1. 繪出轉(zhuǎn)速-幅值曲線并標(biāo)出臨界轉(zhuǎn)速2. 繪制軸心在臨界轉(zhuǎn)速之前的X-Y 圖3 繪制軸心在臨界轉(zhuǎn)速之后的X-Y 圖4. 繪出頻譜幅值最大時(shí)刻頻譜圖，并標(biāo)出轉(zhuǎn)速與幅值實(shí)驗(yàn)二、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深對(duì)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速概念的理解2.比較轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)變化對(duì)臨界速度的影響情況3.加深學(xué)習(xí)理解測(cè)量系統(tǒng)軟、硬件的正確操作使用及測(cè)試系統(tǒng)的組成二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)原理、步驟與實(shí)驗(yàn)一“轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量”實(shí)驗(yàn)原理、步驟相同，都是通過(guò)檢

18、測(cè)轉(zhuǎn)子過(guò)臨界時(shí)的振幅、相位及頻譜的變化來(lái)測(cè)量系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速。但是本實(shí)驗(yàn)改變了轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速發(fā)生了變化。結(jié)構(gòu)變化方式：1.改變單盤(pán)轉(zhuǎn)子裝配位置；2.換上兩個(gè)圓盤(pán)轉(zhuǎn)子；重新安裝固定。三、實(shí)驗(yàn)步驟3.1改變圓盤(pán)裝配位置1.查看實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器及軟件。2.組建測(cè)試系統(tǒng)1) 抽出配重盤(pán)橡膠托件，油壺內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。2) 按照?qǐng)D1.1 和1.7 連接,速度傳感器可不連接，檢測(cè)連接是否正常。3) 運(yùn)行INV1612 型系統(tǒng)軟件-轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K。3.采樣參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊設(shè)置P按鈕，參照?qǐng)D2.2.1 所示采樣和通道參數(shù)的設(shè)置來(lái)分配傳感器信號(hào)的通道。采集儀的1

19、通道接轉(zhuǎn)速（鍵相）信號(hào)，2 通道接水平位移X 向信號(hào)，3 通道接垂直位移Y 向信號(hào)；對(duì)于010000r/min 的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝置，為兼顧時(shí)域和頻域精度，一般采樣頻率應(yīng)設(shè)置在10244096Hz 的范圍較為合適；程控放大可以將信號(hào)放大，但注意不要太大，以免信號(hào)過(guò)載；X-Y(軸心軌跡)圖設(shè)置中選擇XY 軸對(duì)應(yīng)的測(cè)量通道，用于通過(guò)軸心軌跡觀察臨界轉(zhuǎn)速。譜陣和幅值曲線圖設(shè)置中，選擇X 或Y向位移信號(hào)對(duì)應(yīng)的分析通道，本次實(shí)驗(yàn)用于測(cè)量轉(zhuǎn)速幅值曲線判斷臨界轉(zhuǎn)速。設(shè)置完畢點(diǎn)擊確定。本次實(shí)驗(yàn)中，由于轉(zhuǎn)軸較細(xì)，為了避免傳感器磁頭發(fā)生磁場(chǎng)交叉耦合引起的誤差，所以X、Y 向傳感器不要安裝在同一平面內(nèi)。在轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)軟件界面

20、左側(cè)數(shù)字跟蹤濾波 F下拉菜單中選擇不濾波或基頻1X 帶通方式；在虛擬儀器庫(kù)欄下打開(kāi)轉(zhuǎn)速表F7和幅值表F8，觀察轉(zhuǎn)速和幅值變化；在圖形顯示區(qū)上方設(shè)置P按鈕左側(cè)，選擇測(cè)量信號(hào)顯示方式：波形、頻譜、XY 圖、幅值等（可按熱鍵K進(jìn)行顯示方式快速切換）。圖2.2.1 采樣和通道參數(shù)設(shè)置4.檢查連線連接無(wú)誤后，開(kāi)啟各儀器電源，同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子，觀察測(cè)量信號(hào)是否正常。5.數(shù)據(jù)采集：1）轉(zhuǎn)速幅值曲線：將顯示調(diào)到“幅值”方式，逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，同時(shí)要注意觀察轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與振幅的變化；接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)振幅迅速增大，轉(zhuǎn)子運(yùn)行噪聲也加大，轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后，振幅又迅速變小。觀察基頻振幅-轉(zhuǎn)速曲線，逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)速，振幅最

21、大時(shí)即為系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速。在臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要快速通過(guò)，以避免長(zhǎng)時(shí)間劇烈振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成破壞。2）X-Y 圖：在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇0-1X 低通或基頻1X 帶通檔，圖形顯示方式選擇X-Y 圖，逐漸改變轉(zhuǎn)速，注意觀察軸心軌跡在臨界轉(zhuǎn)速附近幅值、相位的變化趨勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析中繪出軸心軌跡在臨界轉(zhuǎn)速附近幅值、相位的變化。3）頻譜圖：在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇不濾波或基頻1X 帶通檔，圖形顯示方式選擇頻譜；逐漸改變轉(zhuǎn)速，注意觀察頻譜變化趨勢(shì)。當(dāng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生共振，瞬時(shí)頻譜幅值明顯變大，可以判斷臨界轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)完畢，存盤(pán)。3.2 兩個(gè)圓盤(pán)轉(zhuǎn)子時(shí)的臨界轉(zhuǎn)速測(cè)量在軸上重新安裝兩個(gè)圓盤(pán)，并固定，重復(fù)上

22、面測(cè)試步驟。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析1. 繪出結(jié)構(gòu)變化前后振幅-轉(zhuǎn)速曲線2. 臨界轉(zhuǎn)速表表2.2.1 臨界轉(zhuǎn)速原結(jié)構(gòu)臨界轉(zhuǎn)速（r/min）臨 界 轉(zhuǎn) 速 單盤(pán)位置變化（r/min）單盤(pán)位置變化安裝雙盤(pán)3. 繪制結(jié)構(gòu)變化前后臨界轉(zhuǎn)速附近的X-Y 圖4. 繪制頻譜幅值最大時(shí)刻頻譜圖實(shí)驗(yàn)三、軸承座及臺(tái)體振動(dòng)測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速時(shí)軸承座及臺(tái)體振動(dòng)狀況的變化2.理解結(jié)構(gòu)發(fā)生“共振”時(shí)的振動(dòng)情況二、實(shí)驗(yàn)原理轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)形式為受迫振動(dòng)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)受到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)持續(xù)地周期作用，臺(tái)體振動(dòng)頻率與激振頻率（即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率）相同，振幅、相位決定于系統(tǒng)本身的性質(zhì)（質(zhì)量、剛度、粘性阻尼系數(shù)）和激振力的性

23、質(zhì)（力幅、頻率），而與初始條件無(wú)關(guān)。受外界激振力作用的臺(tái)體運(yùn)動(dòng)微分方程為：結(jié)構(gòu)變化方式：受外界激振力作用的臺(tái)體運(yùn)動(dòng)微分方程為:mx+cx+kx=F0sint其系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為：xt=Bsin(t+)式中B 受迫振動(dòng)的振幅；位移滯后于激振力的相位角。激振頻率B=F0m2-22+422 =arctan(-22-2)式中=c2m，=，=km所以可以知道影響振幅的因素F0 、。受迫振動(dòng)的振幅B與激振力振幅F0 成正比。即 = 1- 2 2時(shí)，在 較小的情況下，振幅B 可以很大，這就是“共振”現(xiàn)象。共振在振動(dòng)問(wèn)題中占特別重要的地位。許多因振動(dòng)遭到破壞的機(jī)器，有相當(dāng)一部分是由于處在共振狀態(tài)附近運(yùn)轉(zhuǎn)所致。因此

24、，各種機(jī)器（除在共振狀態(tài)下工作的振動(dòng)機(jī)械外）和結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)做振動(dòng)分析，要注意在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)應(yīng)避開(kāi)結(jié)構(gòu)的固有頻率，以免發(fā)生“共振”對(duì)結(jié)構(gòu)造成大的破壞。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.查看實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。抽出配重盤(pán)橡膠托件，油壺內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。2.按圖1.1 和1.7 連接測(cè)試系統(tǒng)，可以不連接電渦流傳感器，將配有超強(qiáng)磁座的速度傳感器附在臺(tái)體上，與調(diào)理設(shè)備或采集系統(tǒng)連接好。3.采樣參數(shù)設(shè)置進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件，選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。點(diǎn)擊程序設(shè)置P按鈕，參照?qǐng)D2.3.1 常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省的采樣和通道參數(shù)的設(shè)置來(lái)分配傳感器信號(hào)的通道。采集儀的1 通

25、道接轉(zhuǎn)速（鍵相）信號(hào)，2 通道接垂直速度傳感器；對(duì)于010000r/min 的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝置，為兼顧時(shí)域和頻域精度，一般采樣頻率應(yīng)設(shè)置在1024096Hz 的范圍較為合適；程控放大可以將信號(hào)放大，但注意不要太大，以免信號(hào)過(guò)載；圖2.3.1 采樣和通道參數(shù)設(shè)置在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇不濾波或0-2X 低通檔；在虛擬儀器庫(kù)欄下打開(kāi)轉(zhuǎn)速表F7和幅值表F8，轉(zhuǎn)速表和幅值表都可以拖到屏幕適當(dāng)?shù)奈恢?；顯示曲線選擇幅值（在曲線界面上方，可按熱鍵K進(jìn)行各種測(cè)量的快速切換）。4.檢查連線連接無(wú)誤后，開(kāi)啟各儀器電源；點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕并同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子。5.數(shù)據(jù)采集：轉(zhuǎn)速幅值曲線：將顯示調(diào)到幅值K，逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，同時(shí)要注

26、意觀察轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度和振幅的變化，接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)振幅迅速增大，轉(zhuǎn)子運(yùn)行噪聲也加大，轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后，振幅又迅速變小。振幅最大時(shí)即為系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速。在臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要快速通過(guò)，以免劇烈振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成大的破壞。實(shí)驗(yàn)完畢，數(shù)據(jù)存盤(pán)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析輸出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速幅值曲線并將轉(zhuǎn)速幅值曲線中共振峰值填入表中：表2.3.1 幅值表共振峰轉(zhuǎn)速幅值 實(shí)驗(yàn)四、滑動(dòng)軸承油膜渦動(dòng)和油膜振蕩一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.認(rèn)識(shí)滑動(dòng)軸承發(fā)生油膜渦動(dòng)、油膜振蕩的現(xiàn)象；2.觀察轉(zhuǎn)子發(fā)生油膜渦動(dòng)、油膜振蕩振動(dòng)幅值和相位以及軸心軌跡的變化情況；3.分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生油膜渦動(dòng)、油膜振蕩的規(guī)律及特點(diǎn)；4.認(rèn)識(shí)系統(tǒng)發(fā)生油膜渦動(dòng)、油膜

27、振蕩的危害。二、實(shí)驗(yàn)原理油膜渦動(dòng)：對(duì)于滑動(dòng)軸承受到動(dòng)載荷時(shí)，軸頸會(huì)隨著載荷的變化而移動(dòng)位置。移動(dòng)產(chǎn)生慣性力，此時(shí)，慣性力也成為載荷，且為動(dòng)載荷，取決于軸頸本身的移動(dòng)。軸頸軸承在外載荷作用下，軸頸中心相對(duì)于軸承中心偏移一定的位置而運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)施加一擾動(dòng)力，軸頸中心將偏離原平衡位置。若這樣的擾動(dòng)最終能回到原來(lái)的位置或在一個(gè)新的平衡點(diǎn)保持不變，即此軸承是穩(wěn)定的；反之，是不穩(wěn)定的。后者的狀態(tài)為軸頸中心繞著平衡位置運(yùn)動(dòng)，稱為“渦動(dòng)”。渦動(dòng)可能持續(xù)下去，也可能很快地導(dǎo)致軸頸和軸承套的接觸。油膜振蕩：高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子常用流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承支承，設(shè)計(jì)不當(dāng)，軸承油膜常會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，這種振動(dòng)與共振不同，它不

28、是強(qiáng)迫振動(dòng)，而是由軸承油膜引起的旋轉(zhuǎn)軸自激振動(dòng)，所以稱為油膜振蕩?！坝湍ふ袷帯爆F(xiàn)象可產(chǎn)生與轉(zhuǎn)軸達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)同等的振幅或更加激烈。油膜振蕩不僅會(huì)導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障，有時(shí)也是造成軸承或整臺(tái)機(jī)組破壞的原因，應(yīng)盡可能地避免油膜振蕩的產(chǎn)生。油膜振蕩的特點(diǎn)：1.發(fā)生于轉(zhuǎn)軸一階臨界轉(zhuǎn)速兩倍以上，其甩動(dòng)方向與轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向一致；2.一旦產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)將劇烈增加，軸心軌跡變化范圍劇烈增大，也從原來(lái)的“橢圓形”變得不穩(wěn)定，呈紊亂狀態(tài)；振蕩產(chǎn)生后，轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，振動(dòng)并不減少，也不易消除3.油膜振蕩時(shí)，軸心渦動(dòng)頻率通常為轉(zhuǎn)子一階固有頻率，振型為一階振型；4.轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速的兩倍以下時(shí)可能產(chǎn)生半速渦動(dòng)，渦動(dòng)頻

29、率為轉(zhuǎn)速的一半。半速渦動(dòng)的振幅較小，若再提高轉(zhuǎn)速則會(huì)發(fā)展成為油膜振蕩，半速渦動(dòng)通常在高速輕載軸承情況下發(fā)生；5.轉(zhuǎn)子速度降低時(shí)，油膜振蕩常常在其開(kāi)始出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速以下仍繼續(xù)存在，至轉(zhuǎn)速降低到一定程度之后油膜振蕩才消失，即：升速時(shí)產(chǎn)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速與降速時(shí)油膜振蕩消失的轉(zhuǎn)速不相同，這種現(xiàn)象人們稱為“慣性效應(yīng)”。 發(fā)生油膜渦動(dòng)和油膜振蕩時(shí)的典型軸心軌跡如圖2.4.1 和圖2.4.2 所示。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.查看實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。抽出配重盤(pán)橡膠托件，油壺內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。2.按實(shí)驗(yàn)儀器使用說(shuō)明書(shū)連接測(cè)試系統(tǒng)：電渦流傳感器的前置器由-24V 直流電源供電。電渦流傳感器的感應(yīng)面與被檢測(cè)物體的

30、表面距離應(yīng)在1mm 左右，使間隙電壓調(diào)整到檢定證書(shū)中的標(biāo)準(zhǔn)值。連接傳感器、抗混濾波器、INV306U 數(shù)據(jù)采集儀及計(jì)算機(jī)DASP 測(cè)試軟件。3.采樣參數(shù)設(shè)置進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K：選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。點(diǎn)擊程序設(shè)置P按鈕，參照?qǐng)D2.4.3 常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省的采樣和通道參數(shù)的設(shè)置來(lái)分配傳感器信號(hào)的通道。采集儀的1 通道接轉(zhuǎn)速（鍵相）信號(hào)，2 通道接水平位移X 向信號(hào)，3 通道接垂直位移Y 向信號(hào)；對(duì)于010000r/min 的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝置，為兼顧時(shí)域和頻域精度，一般采樣頻率應(yīng)設(shè)置在10244096Hz 的范圍較為合適；程控放大可以將信號(hào)放大，但注

31、意不要太大，以免信號(hào)過(guò)載；X-Y 軸心軌跡圖設(shè)置在轉(zhuǎn)軸同一位置的水平和垂直兩個(gè)位移測(cè)點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸較細(xì)，為了避免傳感器磁頭發(fā)生磁場(chǎng)交叉耦合引起的誤差，所以X、Y 向傳感器不要安裝在同一平面內(nèi)）。圖2.4.3 采樣和通道參數(shù)設(shè)置在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇0-1X 低通或0-2X 低通。如選擇0-2X 低通濾波將觀察到更有趣味油膜振蕩現(xiàn)象；在虛擬儀器庫(kù)欄下打開(kāi)轉(zhuǎn)速表F7和幅值表F8，轉(zhuǎn)速表和幅值表都可以拖到屏幕適當(dāng)?shù)奈恢?；圖譜曲線選擇X-Y（在曲線界面上方，可按熱鍵K進(jìn)行各種測(cè)量的快速切換）。4.檢查連線連接無(wú)誤后，開(kāi)啟各儀器電源；點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕并同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子。5.數(shù)據(jù)采集：1）X-Y 圖：將顯

32、示調(diào)到X-Y 圖方式，逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，同時(shí)要注意觀察轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度和振幅的變化，接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)振幅迅速增大，轉(zhuǎn)子運(yùn)行噪聲也加大，轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后，振幅又迅速變小，由此可大致確定轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基頻所在轉(zhuǎn)速區(qū)間，系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速大約在3000r/min 左右。繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速，觀察軌跡變化，當(dāng)轉(zhuǎn)速大約升至臨界轉(zhuǎn)速的兩倍左右時(shí)，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)劇烈增加，軸心軌跡也從原來(lái)的“橢圓型”變?yōu)殡p橢圓型，如圖2.4.1 所示，此時(shí)的現(xiàn)象表明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生油膜渦動(dòng)，記錄發(fā)生渦動(dòng)的轉(zhuǎn)速；繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，軸心軌跡變得更加紊亂，并且很不穩(wěn)定，如圖2.4.2 所示，此時(shí)表明油膜振蕩開(kāi)始發(fā)生，記錄轉(zhuǎn)速；觀察基頻、半頻振幅-轉(zhuǎn)速曲線，

33、逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)速，基頻振幅最大時(shí)即為系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速。半頻出現(xiàn)最值是為渦動(dòng)現(xiàn)象；在臨界、渦動(dòng)轉(zhuǎn)速附近運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要快速通過(guò)，以避免長(zhǎng) 時(shí)間劇烈振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成大的破壞。2）幅值-轉(zhuǎn)速曲線圖：改變軟件設(shè)置，選擇幅值，查看在經(jīng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速和油膜渦動(dòng)時(shí)基頻幅值和半頻幅值的變化。在臨界轉(zhuǎn)速處，基頻振幅出現(xiàn)共振峰，而在油膜渦動(dòng)和油膜振蕩處，半頻幅值出現(xiàn)峰值，說(shuō)明油膜渦動(dòng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是出現(xiàn)明顯的半頻成分。3）階次頻譜：將顯示方式調(diào)到頻譜，再將左側(cè)頻譜分析中階次標(biāo)注位置選上。通過(guò)觀察1/2X倍頻的變化可以判斷油膜渦動(dòng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完畢，數(shù)據(jù)存盤(pán)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析1. 油膜渦動(dòng)、振蕩-轉(zhuǎn)速關(guān)系表表2.4.1 油膜渦動(dòng)、振

34、蕩-轉(zhuǎn)速關(guān)系升速過(guò)程降速過(guò)程發(fā)生(r/min)消失(r/min)發(fā)生(r/min)消失(r/min)渦動(dòng) 油膜振蕩2. 繪制渦動(dòng)時(shí)軸心軌跡圖3. 繪制油膜振蕩時(shí)軸心軌跡圖4. 繪制渦動(dòng)時(shí)頻譜圖，并標(biāo)注基頻、半頻及對(duì)應(yīng)幅值實(shí)驗(yàn)五、轉(zhuǎn)子摩擦實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.模擬轉(zhuǎn)子由于摩擦引起的振動(dòng)現(xiàn)象；2.觀察振動(dòng)情況及其特性。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)主要模擬電機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)、靜部分由于摩擦產(chǎn)生的振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)使用摩擦桿，摩擦桿前端有耐摩塑料，在需要的轉(zhuǎn)速下用摩擦桿輕輕碰轉(zhuǎn)軸，從軸心軌跡上可以觀察到摩擦對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)情況的影響。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.查看實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。抽出配重盤(pán)橡膠托件，油

35、壺內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。2.按實(shí)驗(yàn)儀器使用說(shuō)明書(shū)連接測(cè)試系統(tǒng)：實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供了一個(gè)摩擦桿支撐架，摩擦桿安裝在支撐架上，塑料頭要離轉(zhuǎn)軸一定距離。3.采樣參數(shù)設(shè)置進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。點(diǎn)擊程序設(shè)置P按鈕，參照?qǐng)D2.5.1 常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省的采樣和通道參數(shù)的設(shè)置來(lái)分配傳感器信號(hào)的通道。采集儀的1 通道接轉(zhuǎn)速（鍵相）信號(hào)，2 通道接水平位移X 向信號(hào)，3 通道接垂直位移Y 向信號(hào)；對(duì)于010000r/min 的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝置，為兼顧時(shí)域和頻域精度，一般采樣頻率應(yīng)設(shè)置在10244096Hz 的范圍較為合適；程控放大可以將信號(hào)放大，但注意不要太大，以免信

36、號(hào)過(guò)載；X-Y 軸心軌跡圖設(shè)置在轉(zhuǎn)軸同一位置的水平和垂直兩個(gè)位移測(cè)點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸較細(xì)，為了避免傳感器磁頭發(fā)生磁場(chǎng)交叉耦合引起的誤差，所以X、Y 向傳感器不要安裝在同一平面內(nèi)）。在數(shù)字跟蹤濾波方式F選擇不濾波或0-2X 低通檔；在虛擬儀器庫(kù)欄下打開(kāi)轉(zhuǎn)速表F7和幅值表F8，轉(zhuǎn)速表和幅值表都可以拖到屏幕適當(dāng)?shù)奈恢?；圖譜曲線選擇軸心X-Y（在曲線界面上方，可按熱鍵K進(jìn)行各種測(cè)量的快速切換）。圖2.5.1采樣和通道參數(shù)設(shè)置4.檢查連線連接無(wú)誤后，開(kāi)啟各儀器電源；點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕并同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子。5.數(shù)據(jù)采集：軸心XY 曲線：將顯示調(diào)到X-Y 圖，點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕開(kāi)始數(shù)據(jù)測(cè)試并同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子，逐漸提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，

37、根據(jù)轉(zhuǎn)速表讀取轉(zhuǎn)速，在需要的轉(zhuǎn)速下(為避免共振的影響，轉(zhuǎn)速不要選在臨界轉(zhuǎn)速和油膜渦動(dòng)轉(zhuǎn)速附近，而可以選擇振動(dòng)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，如2000r/min)，輕輕旋轉(zhuǎn)摩擦桿，使摩擦桿前端塑料頭輕輕碰到轉(zhuǎn)軸上（不能太大力，防止塑料頭與轉(zhuǎn)軸劇烈摩擦），對(duì)比軸心軌跡的變化情況。實(shí)驗(yàn)完畢，數(shù)據(jù)存盤(pán)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析1. 繪制正常工況（無(wú)摩擦）下的軸心軌跡圖2. 繪制有摩擦工況下的軸心軌跡圖六、柔性轉(zhuǎn)子振型測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解軸系撓度曲線與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化關(guān)系2. 觀察轉(zhuǎn)子在臨界速度時(shí)的振動(dòng)現(xiàn)象，振動(dòng)幅值的變化情況3. 測(cè)出臨界轉(zhuǎn)速下柔性轉(zhuǎn)子的一階振型4. 測(cè)出臨界轉(zhuǎn)速下柔性轉(zhuǎn)子的二階振型（選作）二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)

38、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承為各向同性時(shí)，若不計(jì)阻尼，對(duì)于軸對(duì)稱的轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)時(shí)軸的撓度曲線是平面曲線，軸線上各點(diǎn)渦動(dòng)軌跡是一些不同半徑的圓周。因此，只要分析轉(zhuǎn)子在通過(guò)軸線一個(gè)平面內(nèi)的橫向彎曲振動(dòng)模態(tài)，就可以得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的振型。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接1)電渦流傳感器的安裝將電渦流傳感器按照INV1612 型多功能柔性設(shè)置圖2.6.3 中的振型實(shí)驗(yàn)缺省值中傳感器安裝位置，按軸線方向均勻分布安裝傳感器。2)按照電渦流傳感器的安裝說(shuō)明將連接線與電源、前置器等設(shè)備連接。3)取下臺(tái)體上圓盤(pán)托件；然后檢查油杯中的油、固定鎖緊裝置是否擰緊及硬件之間連接是否正常。2、參數(shù)設(shè)置1) 進(jìn)入INV1612 型多

39、功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K，點(diǎn)擊設(shè)置按鈕進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；點(diǎn)擊 振型實(shí)驗(yàn)缺省值（S）按扭，所有參數(shù)設(shè)定為缺省狀態(tài)。同樣也可以進(jìn)行自定義狀態(tài)設(shè)置所有參數(shù)。2) 標(biāo)定值設(shè)置標(biāo)定值表示為每個(gè)單位的振動(dòng)量對(duì)應(yīng)的電壓量。DASP 參數(shù)設(shè)置表中的標(biāo)定值K 為：K=KCHKj1000 (mV/U)KCH: 傳感器的靈敏度（ V/U）；Kj: 放大器增益（ 如果使用抗混濾波放大器）；圖2.6.3 參數(shù)設(shè)置3、數(shù)據(jù)采集1) 啟動(dòng)電機(jī)，使轉(zhuǎn)子處于低速旋轉(zhuǎn)2) 點(diǎn)擊轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)中的 開(kāi)始 按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)采集勻速調(diào)節(jié)電機(jī)的調(diào)速旋鈕，并觀察轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振型的變化。當(dāng)達(dá)到第一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，一階振型出現(xiàn)，將所測(cè)信號(hào)存盤(pán)。3)將轉(zhuǎn)速降到最低轉(zhuǎn)速

40、，關(guān)閉轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的電源；待轉(zhuǎn)子完全停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，再將圓盤(pán)托件加到圓盤(pán)下面支撐。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析點(diǎn)擊調(diào)盤(pán)按鈕，將所測(cè)信號(hào)調(diào)出進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，記錄一階振型出現(xiàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速及各點(diǎn)的振動(dòng)幅值并填入數(shù)據(jù)表格中。表2.6.1 幅值表Ch1Ch2Ch3轉(zhuǎn)速振幅繪制振型曲線：實(shí)驗(yàn)七、轉(zhuǎn)子基頻、倍頻和半頻測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中頻譜特性2、了解基頻、半頻及倍頻對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)系統(tǒng)的幅值影響二、實(shí)驗(yàn)原理轉(zhuǎn)子故障特征分析中，可以通過(guò)基頻、半頻及倍頻等頻譜成分來(lái)區(qū)分轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障。所以本實(shí)驗(yàn)對(duì)分析轉(zhuǎn)子故障特性有很好的指導(dǎo)意義。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接1)電渦流傳感器的安裝將電渦流傳感器按照INV1612 型多功

41、能柔性設(shè)置中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省值中傳感器安裝位置安裝傳感器。將傳感器1 安裝在1 號(hào)位置測(cè)量轉(zhuǎn)速，再將2、3 傳感器分垂直和水平方向安裝于轉(zhuǎn)子支架上，用于測(cè)量x、y 方向的振幅。2)按照電渦流傳感器的安裝說(shuō)明將連接線與電源、前置器等設(shè)備連接。3)取下臺(tái)體上圓盤(pán)托件；然后檢查油杯中的油、所有固定鎖緊裝置是否擰緊及硬件之間的線路連接是否正常。2、 INV1612 型多功能柔性參數(shù)設(shè)置1）將采樣參數(shù)設(shè)置為適當(dāng)數(shù)值，通道數(shù)為3，選好工程單位，設(shè)置標(biāo)定值。圖2.7.1 參數(shù)設(shè)置2）、將顯示類型調(diào)到頻譜顯示，并將頻譜分析中的階次標(biāo)注等參數(shù)設(shè)置如圖2.7.2 所示。圖2.7.2 頻譜圖3、數(shù)據(jù)采集1）、點(diǎn)開(kāi)始按

42、鈕，并勻速調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速旋鈕，觀察頻譜的變化2）、將轉(zhuǎn)速調(diào)到10000 轉(zhuǎn)后，將所測(cè)數(shù)據(jù)存盤(pán)；3）、將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降到最低，關(guān)閉電源；再將圓盤(pán)托件加到圓盤(pán)下面支撐。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析將數(shù)據(jù)調(diào)盤(pán)，記錄XY 向臨界前某轉(zhuǎn)速、一臨界、半頻油膜渦動(dòng)及渦動(dòng)后某轉(zhuǎn)速的基頻、倍頻和半頻的幅值，并填入數(shù)據(jù)表中。表2.7.1振動(dòng)幅值數(shù)據(jù)表臨界前一臨界半頻渦動(dòng)渦動(dòng)后1/2X 倍頻基頻2X 倍頻五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：分析頻率成分出現(xiàn)的故障原因：實(shí)驗(yàn)八、轉(zhuǎn)子啟停機(jī)三維彩色譜陣分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)識(shí)別INV1612 型多功能柔性中三維彩色譜陣圖形2、學(xué)會(huì)從三維譜陣圖形中識(shí)別振動(dòng)系統(tǒng)的特性二、實(shí)驗(yàn)原理三維譜陣含有豐富的振動(dòng)信息，可

43、以從中得到基頻及諧波頻率的關(guān)系，不同時(shí)刻的諧波頻率的振動(dòng)量。識(shí)別隨時(shí)間變化的彩色譜陣，如圖2.8.1 所示，此圖顯示了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在一次升速過(guò)程中的時(shí)間譜陣，其中與轉(zhuǎn)速成正比的譜峰形成的一條條斜線就是基頻和各倍頻成分，最左邊一條為基頻，向右依次為2 倍頻、3 倍頻，在基頻成分中幅值最大的位置處表明臨界轉(zhuǎn)速的位置。而在大約2 倍臨界轉(zhuǎn)速的位置，如在基頻成分的左邊出現(xiàn)1/2 倍頻（半頻）成分，表明有油膜渦動(dòng)發(fā)生。圖2.8.1 識(shí)別三維譜陣中的典型信息三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接1)電渦流傳感器安裝將電渦流傳感器按照INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)置，如圖2.8.2 中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省值中傳

44、感器安裝位置，安裝電渦流傳感器。將傳感器1 安裝在1 號(hào)位置測(cè)量轉(zhuǎn)速，再將2、3 傳感器分垂直和水平方向安裝于轉(zhuǎn)子支架上，用于測(cè)量x、y 方向的振幅。圖2.8.2 參數(shù)設(shè)置2) 按照電渦流傳感器的安裝說(shuō)明將連接線與電源、前置器等設(shè)備連接。3) 取下臺(tái)體上圓盤(pán)托件；然后檢查油杯中的油、所有固定鎖緊裝置是否擰緊及硬件之間的線路連接是否正常。2、INV1612 型多功能柔性參數(shù)設(shè)置1) 進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。2) 將采樣參數(shù)設(shè)置為適當(dāng)數(shù)值，通道數(shù)為3；并將譜陣和幅值曲線圖設(shè)置分析通道設(shè)為2 或3。3) 將波形顯示類型選為譜陣3、數(shù)據(jù)采集

45、1）啟動(dòng)電機(jī)，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在低速狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)2）點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；然后，勻速調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速旋鈕，觀察三維譜陣的變化趨勢(shì)。3）重新采樣，合理掌握調(diào)速時(shí)間，使升降速過(guò)程的譜陣圖形正好充滿一屏。實(shí)驗(yàn)完將數(shù)據(jù)存盤(pán)。四、結(jié)果和分析將設(shè)置中分析通道設(shè)置為需要分析的通道，再將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)盤(pán)，從三維譜陣中標(biāo)出啟停過(guò)程，最高振幅的轉(zhuǎn)速、幅值及半頻出現(xiàn)時(shí)間、轉(zhuǎn)速。表2.6.1 啟停機(jī)轉(zhuǎn)速表啟動(dòng)過(guò)程停機(jī)過(guò)程最大振幅轉(zhuǎn)速最大振幅轉(zhuǎn)速半頻出現(xiàn)轉(zhuǎn)速半頻出現(xiàn)轉(zhuǎn)速三維譜陣圖形標(biāo)注：要求：指出基頻、倍頻等高次諧波并標(biāo)出過(guò)一臨界點(diǎn)、半頻渦動(dòng)位置實(shí)驗(yàn)九、轉(zhuǎn)子軸心軌跡提純一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 觀察軸心軌跡隨轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)2. 觀察和對(duì)比

46、不同帶通濾波后，軸心軌跡的變化趨勢(shì)二、實(shí)驗(yàn)原理通常轉(zhuǎn)子軸心軌跡提純是指提取基頻的軸心軌跡，即對(duì)信號(hào)的基頻成分進(jìn)行帶通濾波，即基頻1X 帶通濾波，僅僅保留基頻成分；但本實(shí)驗(yàn)中為讓大家對(duì)轉(zhuǎn)子軸心軌跡有更深入的認(rèn)識(shí)，可以根據(jù)選擇不同形式的數(shù)字濾波方式，可得到不同的提純軸心軌跡特征。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接1）電渦流傳感器的安裝將電渦流傳感器按照INV1612 型多功能柔性設(shè)置中，如圖2.9.1 的常規(guī)實(shí)驗(yàn)缺省值中傳感器安裝位置，安裝電渦流傳感器。將光電傳感器安裝在電機(jī)側(cè)面支架位置測(cè)量轉(zhuǎn)速，再將2、3 傳感器分垂直和水平方向安裝于轉(zhuǎn)子支架上，用于測(cè)量XY 方向的振幅。2）按照電渦流傳感器的安裝說(shuō)明將連

47、接線與電源、前置器等設(shè)備連接。圖2.9.1 參數(shù)設(shè)置3）取下臺(tái)體上圓盤(pán)托件；然后檢查油杯中的油、所有固定鎖緊裝置是否擰緊及硬件之間的線路連接是否正常。2、INV1612 型軟件參數(shù)設(shè)置進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。在轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K中：首先點(diǎn)擊設(shè)置，進(jìn)入采樣參數(shù)設(shè)置中,如圖2.9.1。完成參數(shù)設(shè)置。3、數(shù)據(jù)采集1）、啟動(dòng)電機(jī)，勻速調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速勻速上升，直至約2000r/min 的轉(zhuǎn)速時(shí)，使其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；點(diǎn)擊波形顯示中的X-Y 圖2）在“數(shù)字跟蹤濾波F”欄分別選擇“不濾波”和“基頻1X 帶通”，觀察軸心軌跡圖的不同。3）、選擇“不濾波

48、”方式，然后繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速，直到油膜渦動(dòng)發(fā)生，此時(shí)分別選擇“不濾波”、“基頻1X 帶通”、“01X 低通” 和“02X 低通”濾波方式，觀察不同濾波方式下軸心軌跡的不同；點(diǎn)擊存盤(pán)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。注意：不要長(zhǎng)時(shí)間使轉(zhuǎn)子處于油膜渦動(dòng)狀態(tài)，以免損壞系統(tǒng)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析調(diào)出數(shù)據(jù)，通過(guò)選擇不同的數(shù)字跟蹤濾波方式，觀察轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在2000r/min 左右和油膜渦動(dòng)發(fā)生時(shí)的轉(zhuǎn)速下，不同濾波方式得到的軸心軌跡特性。1 繪制2000r/min 時(shí)的“不濾波”方式下的軸心軌跡：2 繪制2000r/min 時(shí)的“基頻1X 帶通”方式下的軸心軌跡：3 繪制油膜渦動(dòng)時(shí)的“不濾波”方式下的軸心軌跡：4 繪制油膜渦動(dòng)時(shí)的“基頻

49、1X 帶通”方式下的軸心軌跡：5 繪制油膜渦動(dòng)時(shí)的“01X 低通”方式下的軸心軌跡：6 繪制油膜渦動(dòng)時(shí)的“02X 低通”方式下的軸心軌跡：實(shí)驗(yàn)十、轉(zhuǎn)子非接觸測(cè)量徑向振動(dòng)和軸向位移一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)使用非接觸式傳感器的測(cè)量2、觀察測(cè)試某轉(zhuǎn)速下軸系轉(zhuǎn)子時(shí)域波形及軸向振動(dòng)量二、實(shí)驗(yàn)原理在旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)中，由于被測(cè)對(duì)象常常是旋轉(zhuǎn)部件，因此非接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)非常重要，對(duì)于軸系一般包括一個(gè)轉(zhuǎn)速測(cè)量和三個(gè)方向的振動(dòng)測(cè)量，即水平徑向振動(dòng)、垂直徑向振動(dòng)和軸向振動(dòng)。由水平和垂直的徑向振動(dòng)可以合成軸心軌跡圖。對(duì)于轉(zhuǎn)速測(cè)量可以使用光電傳感器對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的反光紙，每旋轉(zhuǎn)一周即可輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，以此計(jì)算轉(zhuǎn)速。本實(shí)

50、驗(yàn)中使用光電傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速，除此之外也可以使用電渦流傳感器對(duì)準(zhǔn)軸上的鍵槽或齒輪，同樣在旋轉(zhuǎn)一周時(shí)獲得一個(gè)或者多個(gè)脈沖信號(hào)。振動(dòng)測(cè)量則常常使用電渦流傳感器，沿半徑方向?qū)?zhǔn)被測(cè)軸即可測(cè)得軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)位移，沿軸向則可測(cè)量軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的軸向位移，一般也可對(duì)軸上的固定圓盤(pán)的側(cè)面進(jìn)行軸向位移的測(cè)量，如圖1.9 和1.10 所示。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接1) 電渦流傳感器的安裝將光電傳感器安裝在電機(jī)側(cè)面支架位置測(cè)量轉(zhuǎn)速，再將兩渦流傳感器一只安裝在支架上測(cè)量軸徑向振動(dòng)；另一只渦流傳感器安裝在平行軸系方向的轉(zhuǎn)子支架上測(cè)量圓盤(pán)軸向振動(dòng)，如圖2.10.1 所示，其中徑向測(cè)量的電渦流傳感器安裝如圖1.9 所

51、示，軸向測(cè)量的電渦流傳感器安裝如圖1.10 所示。2) 按照電渦流傳感器的安裝說(shuō)明將連接線與電源、前置器等設(shè)備連接。3) 取下臺(tái)體上圓盤(pán)托件；然后檢查油杯中的油、所有固定鎖緊裝置是否擰緊及硬件之間的線路連接是否正常。圖2.10.1 安裝徑向和軸向測(cè)量的傳感器2、INV1612 型軟件參數(shù)設(shè)置進(jìn)入INV1612 型多功能柔性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選擇轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)按鈕，進(jìn)入轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)?zāi)K界面。點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；如圖2.10.2 所示。將采樣參數(shù)設(shè)置為適當(dāng)數(shù)值。其中Ch1 連接光電傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速，Ch2 連接徑向測(cè)量的電渦流傳感器，Ch3 連接軸向測(cè)量的電渦流傳感器。圖2.10.2 參數(shù)設(shè)置3、數(shù)據(jù)采集

52、1) 啟動(dòng)電機(jī)，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在低速狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)2) 點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕啟動(dòng)測(cè)試軟件，勻速調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速勻速上升；選擇“波形”顯示方式；3) 實(shí)驗(yàn)完畢；點(diǎn)擊存盤(pán)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析調(diào)出數(shù)據(jù)，觀察轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的時(shí)域振動(dòng)波形。記錄徑向和軸向時(shí)域波形振動(dòng)幅值。表2.10.1 幅值表轉(zhuǎn)速?gòu)较蚍逯递S向峰值實(shí)驗(yàn)十一、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解引發(fā)轉(zhuǎn)子不平衡的機(jī)理；2.理解轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡的原理；3.學(xué)習(xí)單面、多面轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的方法；4.認(rèn)識(shí)系統(tǒng)不平衡引起的危害二、影響系數(shù)法進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)量的原理當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速低于一臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，可以將轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)化看為剛性轉(zhuǎn)子，即進(jìn)行剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，而當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)

53、速高于一臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，則可以看作柔性轉(zhuǎn)子。對(duì)于INV1612 型轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，安裝一個(gè)圓盤(pán)時(shí)，其一臨界轉(zhuǎn)速大約在30004000r/min 的范圍內(nèi)，若使其穩(wěn)定于2000r/min 時(shí)可視為剛性轉(zhuǎn)子，若使其穩(wěn)定于5000r/min 時(shí)可視為柔性轉(zhuǎn)子。做n 個(gè)面的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡，需要n1 個(gè)通道，第1 通道為相位基準(zhǔn)通道，其余n 個(gè)通道用來(lái)測(cè)量n個(gè)平面的振動(dòng)。共需進(jìn)行n1 次測(cè)量，每次測(cè)量必須在同一轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，第一次各面都不加配重，測(cè)出各個(gè)平面的振動(dòng)矢量為V10 、V20 、V30 、Vn0 。第二次，在第1 面加試重1 Q （矢量），測(cè)得各個(gè)平面的振動(dòng)矢量為V11 、V21 、V31 、Vn1 。第三

54、次，卸掉以前所加試重，在第2 個(gè)面加試重2 Q （矢量），測(cè)得各個(gè)平面的振動(dòng)矢量為V12 、V22 、V32、Vn2 。第n1 次，卸掉以前所加試重，在第n 個(gè)面加試重n Q （矢量），測(cè)得各個(gè)平面的振動(dòng)矢量為V1n、V2n、V3n、Vnn 。每次所加試重大小參照以下公式確定：m=150MGnrm單位為克，其中：r 為半徑，單位為 米 ,G 為轉(zhuǎn)子系數(shù)，風(fēng)機(jī)為6.5，氣輪機(jī)為1.2，一般取4。n 為轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分M 為轉(zhuǎn)子質(zhì)量，單位為Kg每個(gè)面的修正質(zhì)量 P1、P2 、Pn （矢量），由下面復(fù)數(shù)方程組求解：V11-V10Q1P1+V21-V20Q2P2+Vn1-Vn0QnPn=-V10V12-V10Q1P1+V22-V20Q2P2+Vn2-Vn0QnPn=-V20 V1n-V10Q1P1+V2n-V20Q2P2+Vnn-Vn0QnPn=-Vn0式中各量都為矢量。相位角以和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的為正。在進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)時(shí)，建議傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)抗混濾波器，以減少混迭的影響，增加不平衡量的測(cè)試精度。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件連接檢查轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)、安裝傳感器、連接測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀器，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。傳感器數(shù)量根據(jù)所要做動(dòng)平衡的面數(shù)來(lái)決定。鍵相信號(hào)傳感器必須接到INV306U 數(shù)據(jù)采集儀