轉子臨界轉速測量實驗指導書新

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1、轉子臨界轉速測量實驗指導書一、實驗目的1、觀察和了解轉子在臨界轉速時的振動現(xiàn)象，振動的幅值和相位的變化情況。2、利用振型圓和波德圖測量轉子的臨界轉速。3、觀察和驗證轉子結構對臨界轉速的影響。4、了解非接觸渦流式位移傳感器和振動測量分析儀器的使用。一、實驗裝置與原理1、柔性轉子振動模擬試驗臺。圖1、柔性轉子臨界速度測定裝置1.含油軸承支座2.限位保護支座3.轉盤4.光電轉速傳感器5.渦流傳感器6.轉軸7.傳感器支座8.聯(lián)軸節(jié)9.電機10.調壓器11.前置放大器12.數(shù)據采集接口箱圖1所示為柔性轉子臨界速度測定裝置，它包括，實驗臺和測試儀器兩部分，實驗臺部分是電

2、機、支撐和轉子，轉子由等直徑軸和若干轉盤組成，轉盤在軸上的位置可以改變，轉軸的直徑為9.5，轉盤分為兩種規(guī)格。7625，其質量為800g；7619，其質量為600g。轉子轉速的變化通過串激電機改變電壓實現(xiàn)的。測試儀器主要是兩個渦流式位移傳感器及其前置放大器，光電轉速傳感器，數(shù)據采集接口箱等。2、計算機化的數(shù)據采集與信號分析系統(tǒng)本實驗的數(shù)據采集與處理，均通過計算機化的“信號采集與分析系統(tǒng)CRAS”實現(xiàn)。該系統(tǒng)包括傳感器以及放大器（非接觸渦流式位移傳感器二只，光電轉速傳感器一只），直流穩(wěn)壓電源，數(shù)據采集卡，接口箱，以及VMCRAS軟件等。圖2轉子軸心軌跡的監(jiān)測圖

3、3轉子的波德圖1、實驗原理測定轉子的臨界轉速ωn，即轉子彎曲固有頻率。可通過觀察轉子升速旋轉時的軸心軌跡圖或波德圖實現(xiàn)。軸心軌跡圖的測試如圖2所示，通過將兩個渦流傳感器分別置于軸某一截面相互垂直的兩個方向上，把兩個方向上的振動信號分別輸入信號分析儀的X軸和Y軸，由此測得轉子的渦動運動，這種渦動運動的軌跡稱為軸心軌跡。用某種方法測得的軸心軌跡圖也稱為李莎如圖。轉子的軸心軌跡一般為橢圓，當轉子通過臨界轉速時，橢圓迅速變大，橢圓軸線方向迅速改變。通過臨界轉速后，橢圓又縮小。波德圖是反映轉子振幅和相位隨轉速變化的曲線，如圖3。通過波德圖，可清楚看出轉子通過臨界轉速時

4、，振幅迅速變大，通過臨界轉速后，振幅又變小。臨界轉速前后的相位迅速改變。三、實驗步驟1、熟悉實驗用設備和儀器。2、打開數(shù)據采集接口箱的電源。3、打開計算機電源，鼠標點擊：CRAS5.1（快捷方式），進入計算機化的振動信號采集分析系統(tǒng)CRAS。再點擊：“旋轉機械振動監(jiān)示與分析VMCRAS”。在“VMCRAS”狀態(tài)下，點擊：“作業(yè)”：①在“搜尋（I）”欄確認作業(yè)文件的位置；②在“文件名稱（N）”欄寫入所起的文件名；③在“文件類型（T）”欄點入‘外部雙通道（*.RED）”(注:內部方式指定采樣率采樣、適用于穩(wěn)定轉速；外部方式指整周期采樣、采樣頻率隨轉速同步變化，適

5、用于起停車的瞬態(tài)過程。)。4、設置實驗參數(shù)，點擊“參數(shù)設置”①采集方式：外部；鍵相位為：64或128（表示整轉速周期的測點數(shù)）。②采集控制：監(jiān)示采集；轉速控制為“升速”；在老師的指導下或根據經驗填入“總記錄時間（秒）”、“開始轉速”、“停止轉速”、“轉速間隔”等。③監(jiān)測值類型：pp（雙峰值）。④工程單位：μm。⑤電壓范圍：±10000Mv。⑥通道標記：確認各通道（傳感器）的振動方向，X或Y。所有參數(shù)確定后，點擊“確認”。5、在每個軸承座鑼釘孔滴入所需潤滑油；然后打開試驗臺調速器電源。微小轉動調壓器旋鈕，轉子即會轉動。緩慢地轉動調壓器，逐步升速；升速時必須注意

6、防止瞬時電流過大。升速記錄時不得降速（即反向轉動調壓器）。振動記錄結束后，反向轉動調壓器平穩(wěn)降速。直至電壓為零，再切斷電源。6、在轉子啟動的同時，點擊“在線監(jiān)測”，即可觀察到由兩個傳感器（一個水平放置、一個垂直放置）分別采集的轉子兩個方向的振動波形，隨著轉速的升高，振幅也越來越高，當轉速接近臨界轉速時，振幅出現(xiàn)一個高峰。當轉速超過臨界轉速后繼續(xù)升速，振幅降低，逐漸達到一穩(wěn)定值。7、振動記錄結束后，通過顯示器觀察轉子的動態(tài)特性，有兩種方式：⑴伯德圖依次點擊“瞬態(tài)分析”，“伯德圖”，即看到兩通道的轉子振動幅頻特性和相頻特性曲線。點擊通道1或通道2，觀察并記錄單個

7、通道的從振幅和相位兩個方面反映的轉子振動情況。一般振幅極大值所對應的轉速就是臨界轉速，臨界轉速附近的高振幅區(qū)為共振區(qū)。當轉速經過共振區(qū)時，相位發(fā)生突變（約180°的相位變化）。⑵軸心軌跡圖依次點擊“圖形顯示”，“軌跡圖”，即看到某一轉速下的軸心軌跡圖，看到轉速頻率的軸心軌跡圓，通過點擊改變轉速（時間），觀察不同轉速下的軸心軌跡圓形狀。轉速由低速逐漸升高時，軌跡圓越來越大，再通過臨界轉速時，圖形迅速增大，圖形的方向突然改變。通過臨界轉速后，圖形逐漸縮小。8、根據觀察分析結果，確定轉子的臨界轉速。9、改變轉子位置；重復步驟5-8。10、實驗結束后，先切斷穩(wěn)壓電源

8、，接口箱的電源，再切斷計算機的電源。實驗數(shù)據記錄第1