內(nèi)燃機(jī)測試技術(shù)內(nèi)燃機(jī)振動測量

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1、振動測量的實(shí)施測試大綱的編制要點(diǎn)：1、測試目的2、測試項(xiàng)目3、測試系統(tǒng)的組成4、測試設(shè)備、工具、工裝5、工況、測點(diǎn)布置及傳感器安裝位置6、測試試驗(yàn)步驟7、注意事項(xiàng)及應(yīng)急措施8、測試內(nèi)容及相關(guān)記錄表一、測試目的對測試大綱的影響測試目的不同，振動測量時的測試參數(shù)、測試系統(tǒng)、測點(diǎn)布置、測試工況等隨之改變。（1）對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、振型分析，多點(diǎn)測量振動位移。（2）研究振動系統(tǒng)的阻尼時，測量振動速度。（3）研究振動與力的關(guān)系時，測量振動加速度。（4）研究振動特性及原因時，應(yīng)進(jìn)行頻譜分析。（5）研究系統(tǒng)共振時，應(yīng)測量振動系統(tǒng)的固有頻率。2號電機(jī)在2400

2、r/min的各測點(diǎn)振動時域曲線及頻譜圖（6、7通道分別對應(yīng)后蓋、前蓋的振動）研究振動特性及原因時，應(yīng)進(jìn)行頻譜分析起動電機(jī)外殼上所測得的振動時域信號及其對應(yīng)頻譜（力錘激振）起動電機(jī)外殼振動與臺面振動間的傳遞性函數(shù)曲線研究系統(tǒng)共振時，應(yīng)測量振動系統(tǒng)的固有頻率二、測試系統(tǒng)的選擇1、傳感器的選擇根據(jù)結(jié)合測試目的確定的振動參數(shù)（位移、速度、加速度），最好選取與之相應(yīng)的傳感器。以避免積分和求導(dǎo)帶來的誤差。還應(yīng)注意傳感器在其他方面滿足測試要求：精度；量程；頻率范圍；質(zhì)量、外形尺寸等。2、測振放大器的選擇基本要求：輸入端應(yīng)與傳感器在精度、量程、頻率范圍

3、等方面匹配；輸出端特性須滿足記錄、分析設(shè)備的要求。3、記錄設(shè)備的選擇為長期保存和深入分析振動信號，應(yīng)對振動信號進(jìn)行記錄。傳統(tǒng)的記錄設(shè)備是磁帶記錄儀，現(xiàn)已逐步淘汰；目前一般通過對信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后存入計(jì)算機(jī)。4、分析設(shè)備的選擇傳統(tǒng)的分析設(shè)備為測振儀、頻譜分析儀等；目前大多采用由計(jì)算機(jī)和采集分析軟件組成的虛擬儀器。三、測振工況和測點(diǎn)的選擇根據(jù)測試目的確定：作振動評價（級）時，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；對振型分析時，應(yīng)選共振工況點(diǎn)，測點(diǎn)布置在相對振幅較大處；研究系統(tǒng)共振的固有頻率和阻尼時，應(yīng)使設(shè)備轉(zhuǎn)速從系統(tǒng)共振的亞共振區(qū)到過共振區(qū)過渡。內(nèi)燃機(jī)振動測量

4、內(nèi)燃機(jī)振動測量的必要性：(1)以內(nèi)燃機(jī)作為原動力的機(jī)械設(shè)備，內(nèi)燃機(jī)是主要振動源。(2)隨著內(nèi)燃機(jī)向高速、輕型、大功率方向發(fā)展，其振動問題更加突出。(3)對振動控制的要求，日趨嚴(yán)格。因此，必須對內(nèi)燃機(jī)振動問題給予更多的關(guān)注，內(nèi)燃機(jī)振動測量作為研究內(nèi)燃機(jī)振動的主要手段，必須熟悉和掌握。產(chǎn)生振動需要兩個必要條件，即激振力作用在彈性體上。內(nèi)燃機(jī)是由兩大機(jī)構(gòu)和四（五）大系統(tǒng)組成的彈性系統(tǒng)，具有形態(tài)復(fù)雜、頻率密集的振型。內(nèi)燃機(jī)振動的激振源：(1)在氣缸內(nèi)反復(fù)壓縮、燃燒、膨脹所產(chǎn)生的氣體力。(2)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力和慣性力矩。(3)作用在各摩

5、擦副之間的作用力。(4)其它機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的作用力。(5)其它設(shè)備或部件對內(nèi)燃機(jī)的作用力。內(nèi)燃機(jī)是由兩大機(jī)構(gòu)和四（五）大系統(tǒng)組成的彈性系統(tǒng)，具有形態(tài)復(fù)雜、固有頻率密集的振型。內(nèi)燃機(jī)的激振源包括氣體力、不平衡慣性力和慣性力矩、各摩擦副之間的作用力、其它機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的作用力等，具有頻帶寬、方向多的特點(diǎn)。內(nèi)燃機(jī)振動具有多振源、寬頻帶、形態(tài)復(fù)雜的特點(diǎn)，主要分為如下幾類：1．整機(jī)振動2．軸系扭轉(zhuǎn)振動3．結(jié)構(gòu)振動4．部件振動1．整機(jī)振動設(shè)內(nèi)燃機(jī)為剛體，所作的六自由度剛體振動。六自由度振動分別為沿x、y、z三個方向的直線振動和繞三個軸的角振動。其激振力為曲

6、柄連桿機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力和慣性力矩，以及由往復(fù)慣性力和氣體力引起的傾倒力矩。內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動會影響環(huán)境的舒適性、降低內(nèi)燃機(jī)的工作可靠性和使用壽命、甚至造成各種連接件和內(nèi)燃機(jī)本身的迅速損壞。內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動位移曲線及頻譜2．軸系扭轉(zhuǎn)振動曲軸、凸輪軸、傳動軸等組成的軸系所作的各慣量幅值、相位有差別的角振動。其激振力矩主要為內(nèi)燃機(jī)各缸氣體力和往復(fù)慣性力引起的曲軸切向力矩。扭轉(zhuǎn)振動會破壞各缸工作的相位關(guān)系、惡化內(nèi)燃機(jī)的平衡性能、嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)振動還會引起軸段的斷裂。某柴油機(jī)曲軸輸出端原始瞬時轉(zhuǎn)速曲線3．結(jié)構(gòu)振動結(jié)構(gòu)振動是指具有彈性的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)部件，在各

7、種激振力作用下所激起的多種形式的彈性振動。結(jié)構(gòu)振動一般頻率較高，會誘發(fā)噪聲，影響環(huán)境的舒適性。某柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)振動速度曲線內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動強(qiáng)度是內(nèi)燃機(jī)總體振動品質(zhì)的反映，它包含內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)性能、制造水平、機(jī)器工作狀況等豐富信息。一般所說的內(nèi)燃機(jī)振動就是指內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動。內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動測量本節(jié)分三部分講述一、內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動基本概念二、當(dāng)量振動烈度及其評級三、當(dāng)量振動烈度的工程測量一、內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動基本概念1、內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動的定義：設(shè)內(nèi)燃機(jī)為剛體，所作的六自由度剛體振動。六自由度振動分別為沿x、y、z三個方向的直線振動和繞三個軸的角振動。2、內(nèi)

8、燃機(jī)整機(jī)振動的激振源對單缸機(jī)：（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)的離心慣性力；（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)慣性力；（3）傾倒力矩。對多缸機(jī)：（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)的離心慣性力和慣性力矩；（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)慣性力和慣性力矩；（