对旋轴流风机壳体振动特性研究

通过模态试验测得了对旋轴流风机壳体的前六阶固有频率,风机基频的四倍频与壳体第五阶固有频率相近,应通过优化风机结构避免共振产生。风机在额定工况下效率最高点处运行时,试验测得不同位置不同方向的振动情况。结果表明,风机入口和出口处的振动较小,其振动频率主要是风机基频的倍频。两级叶轮及电机处振动较大,主要是流场气动力引起的高频宽带振动。风机顶部水平方向的振动是最剧烈的,可以考虑在顶部加装减振装置减小振动。     

非线性动力学在风机叶轮系统流固耦合振动分析中的应用

叶轮机械的叶轮系统是典型的非线性多振子系统,其各组件的振动均具有耦合性包括叶片流固耦合。利用表征非线性动力学系统随机性的关联维对风机稳定运行下5个工况的叶轮轴向振动信号和叶轮出口气动信号量化结果发现:二者信号关联维曲线的走向一致,即双方信号整体结构变化具有一致性、互体现性。证明了利用叶轮机械的耦合振动信号对其进行监测具有可行性。但用同样的方法分析发现:风机启动时(非稳定工况)的五段信号不具备这样的特性。     

利用多振子系统的耦合性进行叶轮机械监测的可行性分析

叶轮机械的叶轮系统是典型的非线性多振子系统,其各组件的振动均具有耦合性．包括叶片流固耦合。利用关联维对风机五个工况叶轮轴向振动信号和叶轮出口气动信号量化结果发现：二者信号关联维曲线的走向一致,即双方信号整体结构变化具有一致性、互体现性。证明了利用叶轮机械的耦合振动信号对之进行监测具有可行性.     

近似熵在叶轮机械振动分析中的应用

利用近似熵表述风机五种工况下叶轮轴向振动信号和叶轮出口振动信号,两种信号近似熵曲线走向一致,具有互体现性。利用这两种振动信号对叶轮机械进行监测具有可行性。     

对旋轴流风机旋转失速实验研究

分析了对旋轴流风机旋转失速的产生机理,通过对风机不同工况下进行实验,测试采集振动信号,分析振动信号特征,研究了旋转失速的产生过程,为对旋轴流风机设计提供了参考依据。     

基于变分模态分解的掘进机截割减速器振动特性分析

对掘进机不同工况下截割减速器的振动加速度信号进行采集,并对振动加速度信号进行了时域、频域和时频域分析。在进行时频域分析时,采用变分模态分解得到若干个本征模函数,对每个分量信号进行Teager能量算子解调,在时频分析图中分析瞬时频率的变化情况。280Hz和350Hz左右的频率反复出现,与掘进机的工作频率有关。所得结论为研究掘进机的振动特性、优化结构设计、监测实时状态及进行故障诊断等提供了数据支持。     

矿用FBD局部通风机叶片振动模态分析

针对矿用FBD局部通风机第2级叶轮的气流相对速度比较大,第2级叶片受到剧烈的气动冲击,从而引起通风机振动剧烈、噪声大等问题。在考虑叶片预应力的前提下,利用有限元软件ANSYS对FBD系列某型号风机的第2级叶片动力学模态进行了分析计算,得出了预应力条件下第2级叶片的前6阶模态频率和振型图,对叶片结构进行了动态性能评估,为降低通风机的噪声和振动,保证其强度提供了依据。     

两端自由金属锚杆的最优激励试验研究

为了确定两端自由金属锚杆的最佳激励方式及其动态响应,分别对加速度传感器的安装方式、力锤激励方式、锚杆放置方式和背景噪声,进行了多种组合工况试验。通过utek2004数据记录仪的附带功能,以及自由振动衰减法等计算方法,对振动响应信号的正确性与有效性进行了判断并进行模态分析,得到了振动阻尼、衰减系数等模态参数,以及锚杆的计算质量。最后,根据振动曲线的各项相关评判标准,确定了最佳激发波及其相应的响应曲线,从而为进一步的复杂工况试验提供了依据。     

经验模态分解在矿井风机振动信号分析中应用

由于获取矿井风机振动信号的特殊性,致使有效的振动信号被大量干扰信号所淹没,给基于振动信号的矿井风机故障诊断带来很大困难。为此,提出一种EMD-FFT振动信号分析方法,该方法将经验模态分解技术与傅里叶分析相结合。采用EMD对矿井风机振动信号进行分解,用FFT对分量(IMF)分别进行频谱分析,并将其按频率重组,剔除高频干扰,获取真实振动信号。通过将原始信号FFT直接分析与EMD-FFT分析对比研究,证明EMD-FFT较直接FFT在矿井风机振动信号分析中的优越性。     

锚固钻机力学特性分析及参数优化设计

为保证巷道快速掘进系统的安全、稳定、高效进行，钻机锚固单元的结构强度及设计合理性至关重要；首先根据实际工况条件，构建锚固单元钻进过程力学模型，得到钻杆钻进阻力及阻力矩相互关系；利用Ansys对锚固单元结构强度进行可靠性分析，验证结构设计合理性；通过构建钻进过程钻杆振动学模型，利用Abaqus分析锚固单元在有预应力下的模态规律，与Matlab联合求解钻进过程横向振动位移、速度及加速度，验证钻杆钻进不同岩层时，其速度、加速度可作为判别煤岩属性的数值特征；利用DesignExploer优化模块对锚固单元结构进行优化，优化后的锚固单元在保证应力、形变及共振频率皆满足要求情况下，质量降低了6.24%,实现了锚固单元结构的优化；通过锚固钻进相似试验验证，可得到优化后的锚固部件满足强度要求；钻进不同围岩时，锚固钻进钻杆振动响应明显，该结论可作为煤岩识别的理论基础，为实现自动锚固提供先行条件。     

基于ANSYS Workbench圆柱滚子轴承有限元仿真

为了对圆柱滚子轴承静、动态特性进行更加深入的了解和改善,以NU208E圆柱滚子轴承为研究对象,建立轴承三维模型,导入ANSYS Workbench建立轴承接触特性和模态有限元仿真模型,在实际极限工况下对轴承等效应力、弹性等效应变等接触特性和模态进行仿真分析。仿真结果表明:轴承等效应力、弹性等效应变主要分布在圆柱滚子与内、外圈接触部位,且满足实际工况要求;不同模态阶数下的振动频率、振型及总变形量不同。该研究为圆柱滚子轴承承载特性和综合力学性能的提高、结构优化及振动噪声的减小提供理论依据。     

基于ANSYS的提升机主轴装置模态分析

通过Pro/ENGINEER建立提升机主轴装置的实体模型,运用ANSYS Workbench对主轴装置进行模态分析,得到其低阶固有频率和主振型。分析结果反映了提升机主轴装置在实际工况下的振动特性,也为提升机主轴装置故障诊断以及结构的优化设计提供了依据。     

基于频谱分析的主扇风机转子不平衡的故障诊断

转子不平衡是风机的常见故障,其振动信号与故障密切相关。针对其不平衡故障机理,分析了振动信号与故障机理的关系。采用Labview软件对风机运行期间的振动信号进行监测,得到不平衡振动信号的幅值与相位,进行特征参量提取,准确识别判断转子不平衡故障,从而为矿山风机的维修提供科学依据,以达到保障设备安全运行的目的。     

680m~3浮选机关键结构仿真分析

介绍了680m3大型浮选机的结构组成及工作原理,分析了主轴、叶轮、定子等关键结构的作用工况。采用基于有限元的计算机仿真分析方法对不同工况条件下的主轴、叶轮、定子的应力、应变及变形情况进行了分析,得到主轴、叶轮及定子的强度设计安全系数分别为3.24、3.38和3.95;叶轮下缘处最大变形为1.96mm,占叶轮定子间隙设计值的1.3%;启动工况下定子顶部最大变形量达到6.83mm;主轴及叶轮前10阶固有频率与主轴叶轮旋转频率相差较大,不存在共振风险。研究工作为680m3浮选机关键结构的进一步优化提供了依据。     

桅杆式钻塔的模态分析研究

针对在钻探过程中,在多种复合的动载荷作用下,钻塔将发生振动和变形的问题,以桅杆式钻塔为例,对钻塔的动态性能进行研究。首先通过模态试验验证了模态仿真的正确性,然后分别从钻塔结构和动力头在钻塔不同位置两方面进行模态分析,获得了钻塔模态频率、振型随钻塔臂尺寸和装配距离的变化规律,分析了动力头在不同位置时钻塔的模态特征及其变化趋势。研究成果能对钻塔的结构优化及钻机的自动控制提供理论指导和数据支撑,同时有利于提升钻探效率,减少孔内事故。     

煤矿轴流通风机叶片断裂的有限元分析

针对煤矿轴流通风机叶片断裂的情况,运用高倍扫描电镜的试验观察方法,进行了叶片断口分析。建立了通风机叶轮叶片的三维模型,采用有限元仿真的方法完成了叶轮的模态分析及应力分析,提取了不同振型下的振动频率。该分析方法为叶片的强度优化设计提供了依据,对振动噪声控制具有重要参考意义。     

掘进机井下工作振动特性分析

通过获取某悬臂式掘进机实际工况下的振动信号,对掘进机关键部位如截割臂和回转台的振动强度进行了统计;结合掘进机工作参数,分析了振动信号的频率结构;基于时频域分析,根据瞬时振动频率对应的振动强度的变化,总结某些工作时段截割臂和回转台振动信号中呈现的有别于工作频率的典型瞬时频率,讨论了利用大量振动数据中包含的典型瞬时响应频率开展掘进机关键部位工作模态识别研究的可能性。     

基于振动模态识别的煤矿大型机电设备故障诊断方法

为了提高煤矿大型机电设备运行的安全性与可靠性,对设备进行准确、快速地故障诊断至关重要。基于此,提出了基于振动模态识别的煤矿大型机电设备故障诊断方法研究。首先,根据设备的结构特点和运行状况,考虑设备的运行工况,布置传感器测点,采集设备运行状态下的振动信号;其次,对多传感器信号进行融合处理,为后续故障诊断提供分析基础;再次,基于振动模态识别原理提取出能够反映设备状态的特征参数,包括振动信号的均值、最大值、均方根值特征;最后,建立煤矿大型机电设备故障征兆与故障因素的模糊集合,通过设备故障征兆模糊向量,确定故障程度与类型。试验结果表明,该方法故障诊断率可达到94%以上,表现出良好的准确性和可靠性。     

LDDF2332型振动给料机的动力响应测试

为了准确判断LDDF2332振动给料机是否满足设计要求,利用INV3018CT型24位高精度数据采集仪与DASP-V10分析软件进行测试分析。应用DASP软件系统分时对振动给料机各项参数进行实际测试和数据采集,对各测点进行动力分析,做出各点响应的振幅、振动方向角;对给料机起停车信号的分析,做出幅频特性曲线,找到给料机固有频率;对给料机整体结构进行模态分析,可得到不同固有频率下的振型。     

大型振动设备振动测试及模态分析系统

大型振动设备振动测试及模态分析系统包括数据采集、信号分析和模态分析三部分,可得到振动设备的固有频率、阻尼比和模态振形,能够为设备的运行质量提供客观的标准。