LabVIEW轴承转子综合实验台测试系统设计+CAD图纸(2)
5.2.3 温度传感器 26
5.3 数据的处理 27
5.4 数据的分析 29
5.4.1 LabVIEW软件简介 29
5.4.2 LabVIEW测量及分析原理 29
设计小结 31
致谢 32
参考文献 33
1 前言
轴承转子系统是大型旋转机械的核心部件，被广泛应用于电力、化工、机械、航空、车辆和舰船等重要行业中。这些设备的安全、可靠和稳定运行十分重要，因此长期以来其动力学特征广受关注。目前当旋转机械的设计趋向于高速、重载，而转子与定子间的间隙相对缩小，从而导致其非线性因素越来越显著。以联轴器连接的多转子-轴承系统为例，这类系统一般涉及多个转子和多个支承，由于转子之间、支承之间以及转子与支承之间在制造、安装及在运行过程中存在各种偏差，这些偏差或者误差使得相关部件之间的纤位移以及角度位移存在某些内在联系。这种种种偏差会引起整体上的振动，进而引发共振，而为了避免对机械系统的破坏和安全考虑，我们需要一种测试系统来进行收集振动数据，并进行分析，以此避免振动对轴承转子系统工作的影响。
1.1 研究背景
旋转机械是大型舰船、航空、化工、电力和机械等重要行业的关键设备，这些设备的安全、可靠、稳定运行关系到国防建设、国民经济和社会生活的各个方面。在电力行业中，大型发电企业停产一天，其损失就高达数百万以上，严重的还可能导致重大事故。例如，1988年我国秦岭电厂5号200MW汽轮发电组，运行过程中由于油膜失稳导致了机组突发性、综合性强烈振动，最终造成轴体5处发生断裂、主机基本毁坏的特大事故，直接经济损失超过2亿元。在国外，数年前泰国首都曼谷的一家自备电厂发生了一起25MW汽轮发电机组的机毁人亡事故。其中汽轮机和发电机大轴断为数节，发电机励磁侧线圈发生燃烧，励磁机线圈及励磁机定子铁心全部脱出，励磁机主轴更是飞出厂房之外，发电机定子端盖嵌入厂房墙内，变速箱大齿轮与齿轮箱盖一起飞出。另外，1986年发生在苏联的切尔诺贝利核电站泄漏事故，也与轴承转子系统的力学设计和故障检测等密切相关。惨痛的教训和严峻的现实迫使人们对轴承转子的测试系统进行更严谨的完善和研究。
1.2 轴承转子系统的振动与共振
1.2.1振动与共振
物体绕一个相对平衡的位置进行往复运动的一个过程，就是振动的主要形式。它是指一个物体的运动状态相对于其基准面改变的过程，而用一些物理量比如加速度、速度、位移等物理量随时间变化的函数来表征振动的时间历程就是物
体振动状态表达或者表示的主要形式。物体有四种： 1.匀变速直线运动 2.匀速圆周运动 3.抛体运动4.简谐振动，简单的说，这四种最简单运动可以进行一些复杂的结合而形成各种形式的运动，通过这四种基本的运动的合成与组合，我们也可以认为振动是这四种运动的一种组成形式，即一个质点或物体相对于一个基准位置的运动，而周期振动就可以指这个运动在一定的时间间隔，即一定周期时间后仍可以保证精确地重复着的这样一种运动形式
周期振动可以用它的振动位移x(t)为时间t 的函数关系来表示
x(t)=x(t+T)
共振是指机械系统由激励频率和系统的固有频率接近后，系统在振幅显著增加的现象。共振，激发最大的能源输入机械系统，系统出现明显的振动位移模式称为共振。在不同的共振频率共振速度和加速度。
机械共振，常见的交变力动力有直接影响，支持或基础的振动与旋转件的不平衡惯性力等。共振激发频率称为共振频率时，近似等于机械系统的固有频率。对于单自由度系统，共振频率只有一个，当单自由度线性系统频率扫描激发试验、幅频响应共振峰出现在地图上。对于多自由度线性系统，有多个共振频率，激发试验时相应出现多个共振峰。对于非线性系统，在共振区域振幅跳跃现象，共振峰明显的变形，并可能出现超谐波共振和谐波共振。当共振激励输入系统处理阻尼耗散功率平衡，共振峰的形状与阻尼密切相关。