实验二十二 多功能转子实验台.doc

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1、南京航空航天大学民航学院实验指导书课程名称：转子振动测试与故障诊断专业（方向）：民航机电工程专业民航学院民航工程系二00六年02月14日21目录学生实验守则1一、实验目的和要求21.学会测试22.掌握特征图形22.1时域波形图22.2频谱图22.3轴心轨迹图32.4转子升速图43.提高能力5二、实验相关原理51.振动测试原理52.实际信号采样及分析原理63.频谱分析原理74.传感器原理74.1电涡流位移传感器工作原理74.2反射式光电转速传感器工作原理84.3压电式加速度传感器工作原理9四、实验仪器和分析软件101.ZT-3型转子振动模拟实验台102.旋转机械分析软件——

2、DHDAS信号测试分析系统102.1软件介绍102.2软件主要功能112.3软件详细使用方法11五、实验内容11实验一转子不平衡实验12一、实验目的12二、实验原理12三、实验内容与步骤12四、实验仪器设备与器材12五、实验报告要求12实验二转子轴不对中实验13一、实验目的13二、实验原理13三、实验内容与步骤13四、实验仪器设备与器材14五、实验报告要求14实验三转静碰摩实验15一、实验目的15二、实验原理15三、实验内容与步骤1521四、实验仪器设备与器材16五、实验报告要求16实验四油膜涡动及振荡实验17一、实验原理17二、实验目的17三、实验内容与步骤17四、实验

3、仪器设备与器材18五、实验报告要求18六、实验分组及要求191.实验分组：192.实验要求193报告要求19七、实验报告形式1921学生实验守则一、实验前必须认真预习实验内容，明确实验目的、步骤、原理，回答教师提出的问题，对准备不充分的，不得进行实验。二、做实验时必须严格遵守实验室的各项规章制度和仪器设备的操作规程，服从教师和实验技术人员的指导。三、爱护仪器设备，使用前详细检查。使用后整理就位，发现丢失或损坏应立即报告。未经允许不得动用与本实验无关的仪器设备及其他物品，禁止将任何物品带出室外。四、实验时必须注意安全。防止人身和设备事故发生。若发生事故应立即切断电源，及时报

4、告并保持现场，不得自行处理，待查明原因排除故障后，方可继续实验。五、实验室内应保持安静，不得喧哗和打闹，不准抽烟，不准吐痰和乱抛纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。六、实验完毕后，应切断电源，整理好仪器设备、工具及工作台面，经检查后方可离开。七、认真做好实验记录，完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表等。对不符要求的实验报告应予重做。21一、实验目的和要求1.学会测试了解并掌握机械振动信号测量的基本方法，以及实际信号的获取、分析和处理的过程，掌握速度和加速度传感器的原理和使用方法，初步接触工程实测信号的采集、处理及分析方法。2.掌握特征图形掌握时域波

5、形图、轴心轨迹图、频谱图、波德图、极坐标图、坎贝尔图的涵义。了解几种转子故障的特征，能利用相关信息（如：频谱图等）推断转子故障类别。2.1时域波形图振动波形的振动位移,速度和加速度随时间变化的曲线，与同步振动有关的各种故障所激发的振动都属于周期函数，其基本成分为以基频成分为主以及若干高次谐波函数再附加以随机噪声组成。波形分析法主要是通过观察振动波形的特征来获取信息的.这种方法的局限性在于当振动成分含量较多时,波形十分复杂，一般很难从波形直接观察中获取有关的诊断信息,实际上必须和频谱分析结合才能相互补充,发挥所长。2.2频谱图频谱分析目前是在计算机上用快速傅氏变换(FFT)

6、来实现的,因此又称为FFT法。频谱图是用频谱分析法提取诊断信息的一种表达方式.在旋转机械诊断中,常用的频谱图有以下几种：（1）幅值谱及相位谱设X(f)为振动信号x(t)的傅氏变换,即一般情况下X(f)为一复变函数,令，其中：21其中称为幅值谱或FFT谱,它表示信号中各频率成分的幅值大小沿频率轴的分布状况.称为相位谱，它表示信号中各频率成分的相位沿频率轴的分布状况。幅值谱可以提供以下信息：1）振动信号中主要由哪些频率成分及谐波分量组成.2）组成的谐波分量中哪些成分的幅值最为突出,这提示着和故障的某种联系.（2）阶比幅值谱在同步振动中其基频成分与转子的工作频率即旋转频率相等，

7、为了便于识别各频率成分与故障的联系，常将频谱图的频率轴改用工作频率的倍数表示，而纵坐标仍表示幅值。这种谱图称为阶比幅值谱。两图形状相似仅在横轴方向比例有所不同,因此两者提供的故障诊断信息相同。2.3轴心轨迹图轴心轨迹是指转子轴心点相对于轴承座运动而形成的轨迹。柔性转子均采用流体动压滑动轴承，其轴与轴承之间的间隙为轴心轨迹的形成构成了条件。实验证明轴心轨迹带着大量的信息，因此轴心轨迹是一些大型旋转机械如气轮机.压缩机等的重要手段之一。一般大型高速旋转机械均在轴承处装有互相垂直的涡流位移传感器，可以直接采集两个方向上的轴心相对于轴