動力驅(qū)動原理

• 測試平臺通常采用電機作為動力源，通過變頻器等裝置精確控制電機的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩，為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)動力。電機與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通過聯(lián)軸器等連接部件相連，確保動力能夠高效、平穩(wěn)地傳遞到轉(zhuǎn)子上，使轉(zhuǎn)子按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)，模擬實際工作中的運行狀態(tài)。

振動激勵原理

• 內(nèi)部激勵：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)自身的不平衡、不對中、軸承故障等因素會引起振動。例如，轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻會導(dǎo)致離心力的不平衡，從而產(chǎn)生周期性的振動激勵。測試平臺可以通過在轉(zhuǎn)子上設(shè)置不同程度的不平衡質(zhì)量塊，或者調(diào)整軸承的安裝精度來模擬這些內(nèi)部故障，進而研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同故障狀態(tài)下的振動特性。

• 外部激勵：利用振動臺等設(shè)備對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)施加外部振動激勵。振動臺可以產(chǎn)生不同頻率、幅值和波形的振動，模擬轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在實際工作中可能受到的外部干擾，如來自基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的振動、流體激勵等。通過改變外部激勵的參數(shù)，可以研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同外部振動環(huán)境下的響應(yīng)特性，分析其振動傳遞規(guī)律和穩(wěn)定性。

復(fù)合環(huán)境模擬原理

• 溫度環(huán)境模擬：通過加熱或冷卻裝置對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及其周圍環(huán)境進行溫度控制。例如，采用加熱套、冷卻循環(huán)系統(tǒng)等設(shè)備，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同的溫度條件下運行，模擬實際工作中的高溫、低溫或溫度變化工況。溫度的變化會影響轉(zhuǎn)子材料的性能、部件的熱膨脹以及潤滑油的粘度等，進而對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性產(chǎn)生影響，通過模擬不同溫度環(huán)境，可以研究這些因素對轉(zhuǎn)子振動的綜合作用。

• 濕度環(huán)境模擬：利用加濕器、除濕器等設(shè)備調(diào)節(jié)測試環(huán)境的濕度。濕度的變化可能會影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的腐蝕程度、潤滑性能以及材料的力學(xué)性能等，進而間接影響其振動特性。在一些特殊的工作環(huán)境中，如潮濕的工業(yè)環(huán)境或海上平臺等，濕度對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響不可忽視，通過模擬不同濕度環(huán)境，可以更全面地評估轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在實際復(fù)雜環(huán)境中的可靠性和穩(wěn)定性。

• 氣壓環(huán)境模擬：對于一些在不同氣壓條件下工作的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，如航空發(fā)動機中的轉(zhuǎn)子，測試平臺可以通過密封艙和氣壓調(diào)節(jié)裝置模擬不同的氣壓環(huán)境。氣壓的變化會影響氣體的密度和粘性，進而改變轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與周圍氣體的相互作用，如氣動力、氣膜剛度等，這些因素都會對轉(zhuǎn)子的振動產(chǎn)生影響。通過模擬不同氣壓環(huán)境，可以深入研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種氣壓條件下的振動特性和穩(wěn)定性。

振動測試與分析原理

• 傳感器測量：在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，如軸承座、轉(zhuǎn)軸、機殼等安裝各種傳感器，如加速度傳感器、位移傳感器、速度傳感器等，用于測量轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動參數(shù)。加速度傳感器可以測量振動的加速度信號，通過對加速度信號的積分和微分處理，可以得到振動的速度和位移信號；位移傳感器則直接測量轉(zhuǎn)子的徑向或軸向位移，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子的振動幅度和位置變化；速度傳感器可以測量轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，結(jié)合振動信號分析轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速下的振動特性。這些傳感器將振動信號轉(zhuǎn)換為電信號，以便后續(xù)的采集和處理。

• 數(shù)據(jù)采集與處理：傳感器采集到的電信號通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行采集，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行放大、濾波等預(yù)處理。采集到的數(shù)據(jù)可以實時存儲在計算機中，以便后續(xù)的分析和處理。利用專業(yè)的信號分析軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行各種分析處理，如時域分析、頻域分析、時頻域分析等。時域分析可以直接觀察振動信號的波形、幅值、周期等特征；頻域分析通過傅里葉變換等方法將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，分析振動信號的頻率成分和幅值分布，找出與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障相關(guān)的特征頻率；時頻域分析則結(jié)合了時域和頻域的信息，能夠更準確地捕捉到振動信號在不同時間和頻率上的變化特征，有助于分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的振動特性和故障診斷。

控制系統(tǒng)原理

• 測試平臺的控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)對各個部分的精確控制和協(xié)調(diào)運行?？刂葡到y(tǒng)通常采用計算機作為核心控制單元，通過編寫控制程序和使用相應(yīng)的控制算法，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速、振動臺激勵參數(shù)、溫度濕度氣壓調(diào)節(jié)裝置等設(shè)備的控制。例如，根據(jù)預(yù)設(shè)的測試方案，控制系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，使其按照一定的規(guī)律變化，同時控制振動臺施加相應(yīng)的外部激勵，并實時監(jiān)測和調(diào)整溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)，確保測試環(huán)境符合要求。此外，控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制，設(shè)置采集頻率、采集時間等參數(shù)，以及對采集到的數(shù)據(jù)進行實時顯示、存儲和分析。通過人機交互界面，操作人員可以方便地輸入各種控制參數(shù)和測試指令，監(jiān)控測試平臺的運行狀態(tài)，并對測試過程進行干預(yù)和調(diào)整。

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動復(fù)合環(huán)境優(yōu)良測試平臺