本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)機(jī)械變速工況下階次全息方法研究

  更多相關(guān)文章： 變轉(zhuǎn)速 階次全息譜 二維全息譜 軸心軌跡 FT細(xì)化校正 EEMD

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械已經(jīng)成為企業(yè)中關(guān)鍵性設(shè)備，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行振動(dòng)分析成為保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定有效運(yùn)行的重要手段。全息技術(shù)進(jìn)行兩方面的信息融合：①同源多通道信息進(jìn)行融合；②信號(hào)的幅值、頻率、相位信息的融合。因此全息分析方法在信息融合的技術(shù)基礎(chǔ)上，完整反映旋轉(zhuǎn)軸截面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能夠很好的對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的復(fù)雜故障做出精密的診斷。傳統(tǒng)全息譜分析是基于平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行分析，不適用變轉(zhuǎn)速的工況，而目前很多旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作在變轉(zhuǎn)速的工況下，如變轉(zhuǎn)速的汽輪機(jī)，變轉(zhuǎn)速的風(fēng)電機(jī)組等。本文主要針對(duì)變轉(zhuǎn)速情況下的全息譜分析進(jìn)行研究，提出了FT細(xì)化校正階次全息譜分析方法，利用階次跟蹤提取轉(zhuǎn)速變化的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的倍頻分量。本文主要工作如下。 對(duì)各種常見(jiàn)轉(zhuǎn)子故障的機(jī)理進(jìn)行了分析，介紹了各種故障下全息分析的對(duì)應(yīng)特征。在介紹傳統(tǒng)二維全息譜原理的基礎(chǔ)上，分析了帶轉(zhuǎn)速信號(hào)和不帶轉(zhuǎn)速信號(hào)的全息譜分析計(jì)算流程，以及調(diào)研分析了幾種頻譜校正分析方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真分析進(jìn)行了對(duì)比。 針對(duì)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的特殊工況不能用傳統(tǒng)的方法獲得倍頻分量的問(wèn)題，，將階次跟蹤引入全息譜分析中，通過(guò)一階數(shù)值微分和最小二乘五點(diǎn)三次平滑來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速曲線，采用復(fù)合階次跟蹤方法實(shí)現(xiàn)階次重采樣。對(duì)重采樣后的信號(hào)直接采用FT細(xì)化校正法獲得幅值、相位信息，進(jìn)而得到階次全息譜。通過(guò)模擬信號(hào)仿真和實(shí)例分析驗(yàn)證了基于FT細(xì)化校正法的階次全息譜分析的有效性。 調(diào)研國(guó)內(nèi)外軸心軌跡提純研究方法，在綜合分析各種軸心軌跡提純方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用了基于EEMD的軸心軌跡提純方法，并用仿真分析對(duì)比了EMD和EEMD分析結(jié)果，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了EEMD提純軸心軌跡比EMD提純軸心軌跡更有效的反映故障特征。分析了三維全息譜和全息瀑布的原理和計(jì)算方法，提出了基于有轉(zhuǎn)速和無(wú)轉(zhuǎn)速的三維全息譜計(jì)算方法。 在以上理論基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)以VC++為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，基于多文檔開(kāi)發(fā)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息分析系統(tǒng)，并且通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性和工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：變轉(zhuǎn)速 階次全息譜 二維全息譜 軸心軌跡 FT細(xì)化校正 EEMD
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH165.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題的提出及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 階次全息譜技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 軸心軌跡研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排13-16
• 1.3.1 論文的主要工作13-14
• 1.3.2 內(nèi)容安排14-16
• 2 全息譜的技術(shù)原理及分析方法16-36
• 2.1 轉(zhuǎn)子常見(jiàn)故障機(jī)理及特征16-21
• 2.1.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量失衡17-18
• 2.1.2 轉(zhuǎn)子不對(duì)中18
• 2.1.3 轉(zhuǎn)子彎曲18-19
• 2.1.4 轉(zhuǎn)子碰摩19
• 2.1.5 油膜渦動(dòng)19-20
• 2.1.6 油膜振蕩20-21
• 2.2 全息譜原理及計(jì)算21-29
• 2.2.1 二維全息譜原理21-23
• 2.2.2 二維全息譜的計(jì)算過(guò)程23-26
• 2.2.3 三維全息譜及全息瀑布26-29
• 2.4 頻譜校正方法29-34
• 2.4.1 能量重心法29-31
• 2.4.2 比值校正法31-32
• 2.4.3 相位差校正法32-34
• 2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 3 階次全息譜分析方法36-54
• 3.1 階次全息譜分析原理及其意義36-37
• 3.2 轉(zhuǎn)速計(jì)算37-41
• 3.2.1 轉(zhuǎn)速脈沖時(shí)刻的確定38-39
• 3.2.2 脈沖時(shí)刻轉(zhuǎn)速計(jì)算39-41
• 3.3 階次跟蹤重采樣41-42
• 3.4 FFT+FT 細(xì)化校正法42-43
• 3.5 FT 細(xì)化校正法的階次全息譜分析43-45
• 3.6 實(shí)驗(yàn)?zāi)M及實(shí)例分析45-52
• 3.6.1 模擬信號(hào)分析對(duì)比45-49
• 3.6.2 實(shí)例分析49-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 4 軸心軌跡分析54-64
• 4.1 軸心軌跡現(xiàn)狀54-55
• 4.2 EEMD 的原理55-57
• 4.2.1 EMD 理論55-56
• 4.2.2 EEMD 對(duì) EMD 的改進(jìn)56-57
• 4.3 基于 EEMD 的軸心軌跡提純方法及實(shí)例分析57-63
• 4.3.1 基于 EEMD 的軸心軌跡提純方法57-58
• 4.3.2 模擬分析和實(shí)例分析58-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 5 全息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用64-76
• 5.1 總體方案設(shè)計(jì)64
• 5.2 系統(tǒng)硬件配置64-67
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)67-71
• 5.3.1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)67-68
• 5.3.2 功能模塊劃分68-71
• 5.4 全息分析系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證71-74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 6 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76
• 6.2 后續(xù)研究工作與展望76-78
• 致謝78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 附錄84

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