柔性转子临界转速的测量实验指导书

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1、实验一柔性转子临界转速的测量一、实验目的1、通过实验，观察和了解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、掌握临界转速理论值的计算和实际值的测量方法。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的使用方法。二、实验装置与原理1、柔性转子临界转速试验台转子在某些转速或其附近运转时，将引起剧烈的横向弯曲振动，甚至会造成转轴和轴承的破坏，而当转速在这些转速的一定范围之外时，运转趋于平稳，这些引起剧烈振动的特定转速称为该转子的临界转速。柔性转子临界转速的测定装置主

2、要包括模拟实验台和数据采集与信号分析系统两部分。模拟实验台主要是由电机，转子和支撑，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，转盘分为两种规格，。转子转速的变化通过串激电机改变电压实现的。数据采集与信号分析系统主要是模拟台调速器，前置适配器GDZZ－150，两个非接触涡流式位移传感器，光电转速传感器，信号调理器和数据采集接口箱AZ016G组成，如图1所示。图1柔性转子临界转速测定装置1．两个含油轴承支座2．限位保护支座3．光电传感器头4．转子5．涡流式位移传感器6．传感器支座7．转轴8．

3、联轴节9．电机10．模拟台调速器11．前置放大器12．数据采集接口箱在柔性转子临界转速试验系统中，转轴上装有转子，转轴两端有滑动轴承支撑。为减轻电机对转轴振动的影响，可将转轴与电机通过联轴节连接。转子的转速通过模拟台调速器调节。打开模拟台调速器的电源，通过调节电压可使转子旋转起来，由于转子上偏心质量产生离心力使转子产生转速频率下的简谐激振；逐渐增加模拟台调速器的电压，提高转子转速，则转轴的横向振动加剧，振幅加大。当转子旋转频率达到或接近固有频率时，转子产生剧烈振动，这时微机所测得转子的振幅迅速升高，通常此时的转速就

4、是临界转速。当继续提高转子转速时，转子的振动减缓，振幅值迅速下降并趋于稳定。测量下述两种情况下的临界转速(1)   转子位于中间即L/2处,测定临界转速；(2)  a=m，b=m，测定临界转速。（a，b的数值由老师临时确定）5两端简支结构形式：式中：E：轴的弹性模量J：轴惯性矩m：转子的质量（千克）轴的临界转速为（rpm）注：轴的直径为m，转子质量为kg。2、数据采集与信号分析系统本实验将采用振动及动态信号采集分析系统CRASV6.1中的旋转机械振动状态监测和分析软件包VmCras实现数据采集与处理。3、实验原理测

5、定柔性转子的临界转速，可以通过旋转机械振动状态监测和分析软件包VmCras所测得的轴心轨迹图或波特图得出。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。转子的轴心轨迹一般近似为椭圆，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。波特图反映了转子振幅和相位随转速变化的关系，如图2所示。由波特图可以看出，转子通过临界转速时，振幅迅速变大，相位迅速改变；通过临

6、界转速后振幅迅速变小。图2波特图三、实验步骤1、实验前查阅柔性转子临界转速的相关资料，预习实验指导书中相关内容，对柔性转子的临界转速有初步的了解。2、熟悉实验所用设备和仪器，按照实验指导书中相关介绍连线组建实验系统，接线要认真仔细。接线完成后，对照实验指导书检查线路是否正确，在此期间不得开启电源。3、移开实验台上两个转子的支撑件，检查轴、转子及轴承是否良好。实验前为保证轴承正常工作，需要在螺钉孔滴入适量润滑油。4、打开数据采集接口箱、前置适配器、信号调理器电源，检查各设备是否正常工作，预热十分钟。5、开启微机，运行

7、CRASV6.1软件，进入振动及动态信号采集分析系统界面，点击旋转机械振动监示及诊断软件包VmCras，进入临界转速实验子系统。51、点击作业，弹出打开作业的对话框，选择作业保存的目录并输入文件名（组号码），如果没有相同文件名即将进行新作业。选择双通道进行实验。2、点击参数设置即可弹出对话框，对各参数进行设置：①采集方式：外部方式；（注：内部方式指定采样率进行采样，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。）②外部方式键相位：64或128kph（表示整转速周期的测点数）③

8、采集控制：监示采集；④监测值类型：两通道均为PEAK（双峰值）⑤监示总记录时间：120秒⑥工程单位：μm⑦电压范围：±5000mV⑧通道标记：确认各通道（传感器）的振动方向，X或Y；设置完参数后，点击“确定”。3、开启模拟台调速器电源，缓慢调节电压，转子开始运转。升速时必须注意防止瞬时电流过大，升速过程中不得降速（即反向转动模拟台调速器）。数据记录结束后，反