基于虚拟仪器的罗茨鼓风机转子动力学测试技术研究

论文摘要

罗茨鼓风机是一种通用中型旋转机械，主要实现气体增压与输送。作为它的核心部件，转子系统运行过程中可能出现不平衡、不对中、轴承损坏等故障。振动信号是机械故障的重要信息载体，对其进行测试分析，能够提前发现故障，减少事故，保证安全生产。本课题是山东省自然科学基金项目“罗茨鼓风机噪声源识别与预估模型研究”(编号Y2006F38)的内容之一。本文主要研究内容：(1)总结罗茨鼓风机转子系统的故障及其对应的特征，运用转子动力学理论分析造成转子不平衡的主要原因，阐述刚性及柔性转子现场动平衡的方法。(2)结合虚拟仪器技术(Ⅵ)，数字信号处理技术，现场动平衡技术，利用图形化编程软件LabVIEW组建开发基于虚拟仪器技术的振动测试系统，实现对罗茨鼓风机运行状态的监测。系统实现的功能：(1)对罗茨鼓风机进行定期或不定期的数据采集和监测。监测参数为机组的转速、振动值等。(2)利用数字信号处理技术，提供反映旋转机械运行状态的各种特征参数和图谱。提供数据分析功能：时域分析、频域分析(幅值谱、功率谱、带窗函数选择、谱平均等)、轴心轨迹、相关分析等。(3)设计便于用户操作使用的界面。(4)实现两种动平衡计算(单平面、双平面)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 风机转子系统振动研究概述
• 1.3 转子系统振动测试技术的发展
• 1.4 转子动平衡理论的发展
• 1.5 转子动平衡测试技术
• 1.6 本文研究内容概述
• 2 罗茨鼓风机转子系统故障及其振动特征
• 2.1 引言
• 2.2 罗茨鼓风机的结构特征
• 2.3 罗茨鼓风机转子系统故障分析
• 2.4 本章小结
• 3 风机转子动平衡
• 3.1 引言
• 3.2 转子不平衡振动机理
• 3.3 风机转子动平衡试验方法
• 3.4 本章小结
• 4 风机振动信号分析与处理技术
• 4.1 引言
• 4.2 振动信号分析主要方法
• 4.3 风机分析实例
• 4.4 本章小结
• 5 虚拟罗茨鼓风机转子动力学振动测试分析系统设计
• 5.1 引言
• 5.2 虚拟仪器技术
• 5.3 系统的总体设计
• 5.4 本章小结
• 6 虚拟测试分析系统验证及应用
• 6.1 引言
• 6.2 罗茨鼓风机转子系统振动测点布置
• 6.3 软件系统在转子实验台上的验证
• 6.4 叶轮碰撞故障的罗茨鼓风机振动测试和分析
• 6.5 本章小结
• 7 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
• 详细摘要