發(fā)布時間：2019-09-13 01:53

【摘要】：支撐剛度參數(shù)是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的重要動力學(xué)參數(shù)，對系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)具有重要的影響。在實際的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，由于轉(zhuǎn)軸與圓盤配合面的摩擦、轉(zhuǎn)軸的材料內(nèi)阻、設(shè)計尺寸、工作方式等問題，致使系統(tǒng)中的剛度模型往往具有隨機特性。研究隨機支撐剛度參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響已成為重要的研究課題，雖然研究人員已在這方面進行了大量的研究，但是他們的研究大多限于理論上的研究。本文在已知不平衡力的大小的情況下，基于已設(shè)計、加工的能夠模擬隨機支撐剛度參數(shù)的物理實驗平臺，利用實驗手段研究隨機支撐剛度參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響。論文主要進行了以下幾個方面的工作： 1以轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為研究對象，測出了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速，結(jié)合經(jīng)驗值，確定了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)現(xiàn)場動平衡和后期響應(yīng)實驗的工作轉(zhuǎn)速；根據(jù)現(xiàn)場動平衡的實驗原理，運用動平衡儀SB-8002對轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)做現(xiàn)場動平衡，使轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的殘余不平衡量降到最低，并對平衡后的殘余不平衡量進行了評價。 2以電磁支撐-轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為實驗研究平臺，利用穩(wěn)恒直流源和功率放大器分別為電磁支撐通入相同的勵磁電流，測量了電磁支撐在不通電和通電情況下的位移響應(yīng)，利用動力學(xué)分析軟件Rotors Dynamics分析了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)，以位移響應(yīng)的實驗值和分析值的總誤差保持在20%以內(nèi)為原則，識別出了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量和大小滑動軸承的支撐剛度參數(shù)。 3以已確定的電磁支撐剛度與隨機電流的線性關(guān)系為基礎(chǔ)，在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)情況下,測量了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中電磁支撐通入100～180mA的電流時的位移響應(yīng)，得出了電流與支撐剛度的關(guān)系、支撐剛度與位移響應(yīng)的關(guān)系。 4以電磁支撐-轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為研究對象，，給電磁支撐通入均值為140mA、變異系數(shù)分別為0.1、0.15的符合正態(tài)分布的隨機電流，測量了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的位移響應(yīng)，并獲得位移響應(yīng)的均值和方差，通過實驗值、Monte Carlo模擬值及攝動分析值的對比，得到了隨機支撐剛度參數(shù)的數(shù)字特性對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)位移響應(yīng)數(shù)字特性的影響，并驗證了理論研究的正確性。
【圖文】：

要想實驗研究隨機支撐剛度參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)響應(yīng)的影響，就應(yīng)該有能夠?qū)嶋S機變化的裝置，該裝置是本實驗?zāi)芊耥樌M行的關(guān)鍵。在該課題前期研究度模擬實驗裝置的設(shè)計，加工已完成，并且驗證了該模擬實驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)電流時支撐剛度的隨機變化，這為實驗研究隨機支撐剛度參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)響可行性提供了依據(jù)。 實驗研究方案我們知道轉(zhuǎn)子系統(tǒng)受到外部激勵的作用，系統(tǒng)就會產(chǎn)生振動響應(yīng)，要研對系統(tǒng)響應(yīng)的影響，就應(yīng)該先確定系統(tǒng)的不平衡力是多大以及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的大小。為此本章給出了該實驗研究的研究方案：（1）對轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)做現(xiàn)場動平衡，目的是為了消除轉(zhuǎn)子系統(tǒng)本身因衡量引起的振動；（2）根據(jù)電磁支撐的工作原理，利用模擬量輸出卡的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能和的電流放大作用，生成了滿足實驗要求的隨機電流；

軸、電機、傳感器支架、大小滑動軸承等主要部件組成，其系統(tǒng)的實物圖如圖 3-1 所示，1 和 4 分別為大小滑動軸承、2 為電磁支撐、3 為配重盤、5 為調(diào)速電機。圖3-1 電磁支撐-轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)實物圖123 45
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH113

【參考文獻】

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本文編號：2535496