【摘要】： 回轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)問題一直是機(jī)械行業(yè)的重要課題,隨著現(xiàn)代回轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的不斷提高,作為直接影響回轉(zhuǎn)機(jī)械工作效率和可靠性的振動(dòng)問題越來越突出,特別對(duì)于高速回轉(zhuǎn)機(jī)械來說,振動(dòng)就意味著更高的危險(xiǎn)性。 “自同期”現(xiàn)象是指在回轉(zhuǎn)機(jī)械中如果有位置可移動(dòng)的物體,則該物體的位置將自動(dòng)的受回轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)相位的影響,物體位置的改變也會(huì)反過來影響回轉(zhuǎn)機(jī)械的振幅,其結(jié)果會(huì)極大地增強(qiáng)或減弱回轉(zhuǎn)機(jī)械的振幅。本文針對(duì)內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子的自同期現(xiàn)象,進(jìn)行了理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 本文的主要研究工作如下: 1、簡(jiǎn)述了不平衡轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特點(diǎn),對(duì)內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,應(yīng)用拉格朗日方程推導(dǎo)了內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)微分方程,并建立了實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)學(xué)模型。 2、基于Matlab數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,應(yīng)用Runge-Kutta算法對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值解析。通過參數(shù)化的仿真分析了內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子自同期的運(yùn)行機(jī)理,分析了振幅與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,研究了滾球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、影響其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部因素以及滾球最后的穩(wěn)定停留位置。 3、設(shè)計(jì)和構(gòu)建了內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái),分析了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。配置了相應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng),基于Visual Basic 6.0編寫了信號(hào)采集程序。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證內(nèi)裝滾球轉(zhuǎn)子的自同期現(xiàn)象。并利用頻閃效應(yīng)原理,對(duì)滾球的穩(wěn)定停留位置進(jìn)行了觀測(cè)。 4、針對(duì)典型回轉(zhuǎn)機(jī)械——YOTsj型液力偶合器,分析了其自身存在的自同期現(xiàn)象,對(duì)球式自動(dòng)平衡裝置在其上應(yīng)用的可行性進(jìn)行了探討。 自同期現(xiàn)象的機(jī)理和應(yīng)用技術(shù),對(duì)于回轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)問題,在設(shè)計(jì)方面避免不利工況、在運(yùn)行維護(hù)方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡,都有著重要的理論和實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH113.1
【圖文】：

飛飛蘿……‘‘ 獷獷，‘‘‘‘‘‘‘‘ lllllll才脂 脂矛 矛 矛 矛，l、 、莎莎 莎 莎 莎圖1一3石油鉆井鉆柱示意圖另外，研究自同期現(xiàn)象的重要意義還體現(xiàn)在我們可以利用自同期現(xiàn)象，在一定的條件下實(shí)現(xiàn)減振，這種技術(shù)稱之為自動(dòng)平衡。例如內(nèi)裝滾球的“球式自動(dòng)平衡裝置”、內(nèi)裝部分液體的“液體平衡器”和裝有擺錘的“離心擺式減振器”等，它們的平衡作用都是自動(dòng)發(fā)揮的，即不需要事先測(cè)定偏心量的方位，物體(液體)能自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到偏心量的另一面，起到平衡作用。甚至，在回轉(zhuǎn)過程中如果偏心量的大小、方位發(fā)生變化，自動(dòng)平衡裝置也能自動(dòng)修正不平衡量。這一點(diǎn)，對(duì)于在工作中質(zhì)量分布會(huì)出現(xiàn)經(jīng)常性變化的回轉(zhuǎn)機(jī)械尤為有用，如

母母母圖1一2離心式鑄造機(jī)示意圖3.內(nèi)腔積液及充液轉(zhuǎn)子，如離心式分離機(jī)等轉(zhuǎn)子內(nèi)充有工作液體，又如氣輪發(fā)電機(jī)組的中空轉(zhuǎn)子腔，常常儲(chǔ)有泄露進(jìn)來的冷卻水或粉塵顆粒，兩者均遵循自同期規(guī)律。4.石油鉆井系統(tǒng)中的內(nèi)充液鉆柱，容易發(fā)生自激振蕩，也是典型的自同期現(xiàn)象之一。飛飛蘿……‘‘ 獷獷，‘‘‘‘‘‘‘‘ lllllll才脂 脂矛 矛 矛 矛，l、 、莎莎 莎 莎 莎圖1一3石油鉆井鉆柱示意圖另外，研究自同期現(xiàn)象的重要意義還體現(xiàn)在我們可以利用自同期現(xiàn)象，在一定的條件下實(shí)現(xiàn)減振，這種技術(shù)稱之為自動(dòng)平衡。例如內(nèi)裝滾球的“球式自動(dòng)平衡裝置”、內(nèi)裝部分液體的“液體平衡器”和裝有擺錘的“離心擺式減振器”等

用較多的球式自動(dòng)平衡裝置的最基礎(chǔ)研究始于Thearl，Alexander和Cade，他們對(duì)不同類型的球式自動(dòng)平衡裝置的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析。chung和RO[4l針對(duì)Jeffcott轉(zhuǎn)子，如圖1一4所示，研究了球式自動(dòng)平衡裝置的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)特性。他們用極坐標(biāo)代替直角坐標(biāo)推導(dǎo)出自洽系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。Rotor名ABB圖1一4基于Jeffcott轉(zhuǎn)子的球式自動(dòng)平衡裝置簡(jiǎn)圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 譚青，鐘掘，劉光連，李仲陽;在單級(jí)風(fēng)機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)平衡技術(shù)探討[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);1995年04期

2 余冰衷;用頻閃法測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法探討[J];計(jì)量與測(cè)試技術(shù);2001年06期

3 歐陽紅兵,曾勝,汪希萱;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在線動(dòng)平衡綜述及展望[J];機(jī)械強(qiáng)度;1997年04期

4 譚青,張芙蓉,陳欠根;錘式破碎機(jī)錘頭動(dòng)力學(xué)仿真與參數(shù)選擇[J];礦山機(jī)械;1998年10期

5 譚青,張芙蓉;錘式破碎機(jī)錘頭偏擺的相似性原理及應(yīng)用[J];礦山機(jī)械;1999年04期

6 譚青,陳欠根,張芙蓉,鄭京杰;錘式破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的自動(dòng)平衡現(xiàn)象研究[J];礦冶工程;1998年01期

7 姚建斌,武建生;液力偶合器的工作原理及振動(dòng)故障原因分析[J];輕金屬;2002年06期

8 楊東波,潘麗,劉永光;球式自動(dòng)平衡裝置的理論研究[J];汽輪機(jī)技術(shù);2000年03期

9 白象忠,Филиппов·Е·Б;可調(diào)頻閃儀的結(jié)構(gòu)及其工作原理[J];儀器儀表學(xué)報(bào);1998年01期

10 齊文輝;徐挺;;用頻閃法對(duì)在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的物體進(jìn)行全息照相[J];應(yīng)用激光;2005年06期

本文編號(hào)：2768768