转子临界转速测量实验指导书新

转子临界转速测量实验指导书一、实验目的况。1、观察和了解转子在临界转速时的振动现象，振动的幅值和相位的变化情况。2、利用振型圆和波德图测量转子的临界转速。3、观察和验证转子结构对临界转速的影响。4、了解非接触涡流式位移传感器和振动测量分析仪器的使用。一、实验装置与原理1、 柔性转子振动模拟试验台。图1、柔性转子临界速度测定装置含油轴承支座2.限位保护支座3.转盘4.光电转速传感器5.涡流传感器6.转轴7.传感器支座8.联轴节9.电机10.调压器11.前置放大器12.数据采集接口箱图1所示为柔性转子临界速度测定装置，它包括，实验台和测试仪器两部分，实验台部分是电机、支撑和转子，转子由等直径轴和若干转盘组成，转盘在轴上的位置可以改变，转轴的直径为9.5，转盘分为两种规格。7625，其质量为800g；76X19，其质量为600g。转子转速的变化通过串激电机改变电压实现的。测试仪器主要是两个涡流式位移传感器及其前置放大器，光电转速传感器，数据采集接口箱等。2、 计算机化的数据采集与信号分析系统本实验的数据采集与处理，均通过计算机化的“信号采集与分析系统CRAS”实现。该系统包括传感器以及放大器（非接触涡流式位移传感器二只，光电转速传感器一只），直流稳压电源，数据采集卡，接口箱，以及VMCRAS软件等。图2转子轴心轨迹的监测图3转子的波德图3、 实验原理测定转子的临界转速en,即转子弯曲固有频率。可通过观察转子升速旋转时的轴心轨迹图或波德图实现。轴心轨迹图的测试如图2所示,通过将两个涡流传感器分别置于轴某一截面相互垂直的两个方向上，把两个方向上的振动信号分别输入信号分析仪的X轴和Y轴,由此测得转子的涡动运动,这种涡动运动的轨迹称为轴心轨迹。用某种方法测得的轴心轨迹图也称为李莎如图。转子的轴心轨迹一般为椭圆,当转子通过临界转速时,椭圆迅速变大,椭圆轴线方向迅速改变。通过临界转速后,椭圆又缩小。波德图是反映转子振幅和相位随转速变化的曲线,如图3。通过波德图,可清楚看出转子通过临界转速时,振幅迅速变大,通过临界转速后,振幅又变小。临界转速前后的相位迅速改变。三、实验步骤1、 熟悉实验用设备和仪器。2、 打开数据采集接口箱的电源。3、 打开计算机电源,鼠标点击：CRAS5.1（快捷方式），进入计算机化的振动信号采集分析系统CRAS。再点击：“旋转机械振动监示与分析VMCRAS”。在“VMCRAS”状态下，点击：“作业”：①在“搜寻（I）”栏确认作业文件的位置；在“文件名称（N）”栏写入所起的文件名;在“文件类型（T）”栏点入'外部双通道（*.RED）”（注：内部方式指定采样率采样、适用于稳定转速；外部方式指整周期采样、采样频率随转速同步变化，适用于起停车的瞬态过程。）。4、 设置实验参数，点击“参数设置”①采集方式：外部；键相位为：64或128（表示整转速周期的测点数）。②采集控制：监示采集；转速控制为“升速”；在老师的指导下或根据经验填入“总记录时间（秒）”、“开始转速”、“停止转速”、“转速间隔”等。③监测值类型：pp（双峰值）。工程单位：“m。电压范围：±10000Mv。通道标记：确认各通道（传感器）的振动方向，X或Y。所有参数确定后，点击“确认”。5、 在每个轴承座锣钉孔滴入所需润滑油；然后打开试验台调速器电源。微小转动调压器旋钮，转子即会转动。缓慢地转动调压器，逐步升速；升速时必须注意防止瞬时电流过大。升速记录时不得降速（即反向转动调压器）。振动记录结束后，反向转动调压器平稳降速。直至电压为零，再切断电源。6、 在转子启动的同时，点击“在线监测”，即可观察到由两个传感器（一个水平放置、一个垂直放置）分别采集的转子两个方向的振动波形，随着转速的升高，振幅也越来越高，当转速接近临界转速时，振幅出现一个高峰。当转速超过临界转速后继续升速，振幅降低，逐渐达到一稳定值。7、振动记录结束后，通过显示器观察转子的动态特性，有两种方式：伯德图依次点击“瞬态分析”，“伯德图”，即看到两通道的转子振动幅频特性和相频特性曲线。点击通道1或通道2，观察并记录单个通道的从振幅和相位两个方面反映的转子振动情况。一般振幅极大值所对应的转速就是临界转速，临界转速附近的高振幅区为共振区。当转速经过共振区时，相位发生突变（约180°的相位变化）。⑵轴心轨迹图依次点击“图形显示”，“轨迹图”，即看到某一转速下的轴心轨迹图，看到转速频率的轴心轨迹圆，通过点击改变转速（时间），观察不同转速下的轴心轨迹圆形状。转速由低速逐渐升高时，轨迹圆越来越大，再通过临界转速时，图形迅速增大，图形的方向突然改变。通过临界转速后，图形逐渐缩小。8、 根据观察分析结果，确定转子的临界转速。9、 改变转子位置；重复步骤5-8。10、 实验结束后，先切断稳压电源，接口箱的电源，再切断计算机的电源。实验数据记录第1次（a二b=）第2次（a二b=）转速（rpm）幅值（》m）相位（度）转速（rpm）幅值（》m）相位（度）四、数据整理1、画出实验台转子结构示意图2、手工画出波德图，（振幅-转速图和相位-转速图）列出最大振动位移量和临界转速值3、按理论公式计算该转子的临界转速（转轴的直径为09.5mm，转盘分为两种规格。076J较厚的转盘质量为800g；较薄的转盘质量为600g。）转子临界转速简易计算公式（邓柯来公式）：1 （L—a）2+m2b2（L—t））2农宏 3EIL式中：ayb,L的尺寸见图4,由现场测量——以“弧度/秒”单位表示的转子临界转速，7V转速转/分材料弹性膜量，――两转盘的质量,轴的截面惯性距，，7V转速转/分材料弹性膜量，――两转盘的质量,轴的截面惯性距，，转轴直径，（）E-E^2.0xW5MPad-d=9.5tnm4、图4转子示意图对结果进行分析比较。五、实验报告：实验报告内容1、实验目的2、实验原理和实验装置（画出实验台转子结构示意图）3、实验过程4、实验记录表5、 手工画振幅-转速图