利用瞬時轉(zhuǎn)速和扭振信號診斷柴油機(jī)故障的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:利用瞬時轉(zhuǎn)速和扭振信號診斷柴油機(jī)故障的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為提高柴油機(jī)動力裝置的安全性和可靠性,滿足現(xiàn)代預(yù)防維修制度和自動化系統(tǒng)的要求,對柴油機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有十分重要的意義。柴油機(jī)是一種典型的往復(fù)式動力機(jī)械,結(jié)構(gòu)復(fù)雜決定了對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的困難性。本文進(jìn)行了利用瞬時轉(zhuǎn)速和軸系扭振信號監(jiān)測柴油機(jī)狀態(tài)的研究,開發(fā)了柴油機(jī)軸系扭振測試系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括: 1、進(jìn)行了瞬時轉(zhuǎn)速測量原理的研究,介紹了幾種測量瞬時轉(zhuǎn)速的方法,分析了影響瞬時轉(zhuǎn)速測量精度的主要因素,如齒輪分度和采樣頻率等,探討了采用齒平均、濾波、整周期平均等方法來提高瞬時轉(zhuǎn)速的測量精度。 2、進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)振動測量原理的研究,介紹了幾種測量扭轉(zhuǎn)振動的方法,分析了影響扭轉(zhuǎn)振動測量精度的因素,如軸系橫向振動和傳感器精度等,探討了安裝雙傳感器、采用光電編碼器等方法來提高扭轉(zhuǎn)振動的測量精度。 3、在分析柴油機(jī)動力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,建立了簡化的瞬時轉(zhuǎn)速模擬計算模型,開發(fā)了相應(yīng)的仿真計算軟件,分析了螺旋槳對瞬時轉(zhuǎn)速的影響,通過柴油機(jī)瞬時轉(zhuǎn)速的模擬計算分析和實測信號的分析處理,定義了三個用于柴油機(jī)故障診斷的特征參數(shù),利用這些瞬時轉(zhuǎn)速特征參數(shù)能夠準(zhǔn)確的判斷柴油機(jī)是否有故障及找出故障缸。 4、進(jìn)行了利用扭振信號診斷柴油機(jī)故障的研究,試驗表明:當(dāng)柴油機(jī)發(fā)生漏油故障時,低諧次振幅值會大幅度增加。在虛擬儀器平臺LabVIEW上研制了扭轉(zhuǎn)振動測試系統(tǒng),描述了該系統(tǒng)的總體框架、測試方案、軟硬件和實現(xiàn)技術(shù),可實現(xiàn)柴油機(jī)扭振狀態(tài)的在線監(jiān)測。 在進(jìn)行理論研究的同時,完成了試驗研究和測量工作,驗證了上述診斷方法與測試系統(tǒng)的有效性和工程實用性。
【關(guān)鍵詞】:柴油機(jī) 瞬時轉(zhuǎn)速 扭轉(zhuǎn)振動 狀態(tài)監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TK428
【目錄】:
- 第1章 緒論8-12
- 1.1 研究的目的與意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
- 1.3 研究方案11-12
- 1.3.1 課題來源11
- 1.3.2 研究的主要內(nèi)容11-12
- 第2章 瞬時轉(zhuǎn)速的測量原理與方法12-24
- 2.1 瞬時轉(zhuǎn)速的測量方法12-14
- 2.2 瞬時轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)14-19
- 2.2.1 磁電法瞬時轉(zhuǎn)速測量原理14
- 2.2.2 瞬時轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)14-15
- 2.2.3 瞬時轉(zhuǎn)速信號的提取15-16
- 2.2.4 瞬時轉(zhuǎn)速信號的處理16-19
- 2.3 瞬時轉(zhuǎn)速測量的影響因素分析19-23
- 2.3.1 齒輪分度的影響20
- 2.3.2 采樣頻率的影響20-22
- 2.3.3 氣缸最大壓力不均勻性的影響22
- 2.3.4 環(huán)境因素的影響22-23
- 2.4 提高瞬時轉(zhuǎn)速測量精度的方法23-24
- 第3章 扭轉(zhuǎn)振動的測量原理與方法24-35
- 3.1 扭轉(zhuǎn)振動的測量方法24-26
- 3.1.1 模擬式扭振儀24-25
- 3.1.2 數(shù)字式扭振儀25-26
- 3.1.3 軟件扭振儀26
- 3.2 影響扭轉(zhuǎn)振動測量精度的因素26-28
- 3.2.1 軸系橫振對扭振測試的影響26-27
- 3.2.2 傳感器的精度27
- 3.2.3 轉(zhuǎn)速波動27
- 3.2.4 計數(shù)器位數(shù)與晶振頻率對數(shù)字扭振儀精度的影響27-28
- 3.3 ANZT型扭振儀測量扭振28-35
- 3.3.1 ANZT型扭振儀的基本原理28-29
- 3.3.2 扭振測試結(jié)果及分析29-35
- 第4章 瞬時轉(zhuǎn)速的仿真計算分析35-52
- 4.1 柴油機(jī)瞬時轉(zhuǎn)速診斷模型的建立35-39
- 4.1.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的瞬時轉(zhuǎn)動慣量及扭矩分析35-37
- 4.1.2 柴油機(jī)瞬時轉(zhuǎn)速診斷模型的建立37-39
- 4.2 基于瞬時轉(zhuǎn)速診斷模型的計算方法39-40
- 4.3 瞬時轉(zhuǎn)速仿真計算結(jié)果及分析40-45
- 4.3.1 4135G型柴油機(jī)主要參數(shù)40-41
- 4.3.2 計算方案41
- 4.3.3 計算結(jié)果41-45
- 4.3.4 仿真計算結(jié)果與試驗結(jié)果的分析比較45
- 4.4 瞬時轉(zhuǎn)速分析法在柴油機(jī)故障診斷中的應(yīng)用45-49
- 4.4.1 故障的模擬45-47
- 4.4.2 瞬時轉(zhuǎn)速特征參數(shù)的提取47-49
- 4.5 實船瞬時轉(zhuǎn)速仿真計算結(jié)果及分析49-52
- 第5章 基于 LabVIEW的扭轉(zhuǎn)振動測量系統(tǒng)的開發(fā)52-61
- 5.1 系統(tǒng)總體框架52-53
- 5.2 系統(tǒng)測試方案53
- 5.3 系統(tǒng)軟硬件53-54
- 5.3.1 系統(tǒng)硬件53-54
- 5.3.2 系統(tǒng)軟件54
- 5.4 系統(tǒng)測試結(jié)果54-61
- 5.4.1 系統(tǒng)原理54-55
- 5.4.2 系統(tǒng)標(biāo)定55-56
- 5.4.3 系統(tǒng)計算結(jié)果56-61
- 第6章 總結(jié)與展望61-63
- 6.1 總結(jié)61
- 6.2 展望61-63
- 參考文獻(xiàn)63-66
- 致謝66-67
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文67
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本文編號:384636
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