内燃机非稳定工况扭振激振力矩试验分析

针对内燃机轴系扭转振动,对比分析了稳定工况和非稳定工况扭振激振力矩计算方法。使用压力传感器对非稳定工况内燃机气缸压力进行测量,并利用阶次分析法对非稳定工况内燃机激振力矩进行了试验研究,分析了阶次力矩与提速率之间的关系。结果表明,内燃机激振力矩主要成分为1.0和2.0阶,其幅值随转速的升高逐渐减小,其他阶次力矩幅值逐渐增加。阶次分析法能够有效地分析出非稳定工况内燃机激振力矩中的特征分量,避免了传统频谱分析出现的"频率混叠"现象。     

基于发动机曲轴轴系激振力矩减振器设计分析

曲轴扭转振动是发动机振动噪声的主要来源,对其加装减振装置可有效降低噪声并延长设备使用寿命。针对发动机激振力矩的来源进行分析。对激振力矩进行谐次分析,分析如何在无发动机动特性曲线的情况下得到发动机各谐次激振力矩的幅值与相位差。获得发动机转速范围内的主谐次与次主谐次激振力矩,基于激励力矩分析结果,设计硅油橡胶减振器主要参数,基于扭转振动测试台对减震器的减振效果进行分析,对比分析结果可知:根据根据轴系固有频率特性,在转速范围内主、次谐次为6谐次与5谐次;设计的硅油橡胶减振器,将轴系5、6谐次的扭振振幅最大值降低了51%以上;在发动机怠速工况下,前4谐次的振幅明显减小;试验结果表明所采用分析方法和设计过程的准确性,为此类设计研究提供参考。     

基于Hilbert-Huang变换和多元状态估计技术的内燃机气缸压力识别

提出了一种新的内燃机气缸压力识别方法。为了实现对内燃机运行状态的实时监测与故障诊断,通过缸盖振动信号反演内燃机气缸压力曲线是一种行之有效的重要手段;本文在对缸盖振动信号特性进行分析的基础上,应用Hilbert-Huang变换对缸盖振动信号进行模态分解,提取最能反映内燃机气缸压力变化特性的振动本征模态分量;使用多元状态估计技术(MSET)建立该振动本征模态分量的Hilbert谱与气缸压力信号之间的非线性非参数回归模型;利用所建立的模型从缸盖振动信号中重构出内燃机气缸压力曲线。试验结果表明,基于Hilbert-Huang变换和MSET的气缸压力识别方法简单有效,可满足对内燃机的实时监测需求。     

内燃机气体激振力矩相位特性与应用研究

研究了内燃机气体激振力矩单谐次分量相位波动规律,及其对曲轴扭振相位特性的影响.说明了进行扭振计算时考虑激振力矩相位的必要性,进一步完善了利用单谐次扭振相位诊断故障缸方法的理论.     

基于活塞—缸套组件的振动减摩可行性研究

深入进行活塞-缸套组件的减摩研究,对于提高和改善内燃机机械效率与整机性能具有重要意义.为了研究振动减摩在活塞-缸套组件上的可行性,通过引入缸套表面振动变形,构建了活塞-缸套组件的改进润滑模型,对附加振动引起的缸套减摩现象进行了仿真分析,并基于摩擦测量试验机和高频激振设备搭建了内燃机摩擦测量试验台架,对不同超声激振工况下活塞-缸套组件的减摩情况进行了试验研究.研究结果表明:施加参数合理的超声激振能够有效降低活塞-缸套组件间摩擦力.     

基于有限单元法发动机曲轴橡胶扭转减振器分析

发动机曲轴轴系扭转振动不仅影响整机的运行安全,也是NVH分析的重要内容。针对某直列四缸发动机曲轴轴系进行研究,采用多种方法对扭转振动特性进行分析,分为自由振动、约束模态、激励强迫谐振等工况;在此分析的基础上,对橡胶减振器的性能参数和结构参数进行分析设计,并对安装扭转减振器后,曲轴轴系的扭转振动幅频特性进行分析,以检验减振效果。结果可知：理论分析、有限元模型分析表明,曲轴轴系扭转振动的前三阶固有频率为阶次328Hz、789Hz、2029Hz;有限元分析结果略大,但二者数值基本一致;在发动机轴系的二阶自振频率值处出现了较大的共振振幅;在主谐次下出现的最大振幅值要比次主谐次下的大一个数量级;加装扭振减振器的曲轴轴系,无论是主谐次激振力矩还是次主谐次激振力矩下,振幅值在二阶自振频率附近处都已经基本消失;而二阶振幅的最大值处虽然改变位置,最大幅值下降程度也很明显;表明扭转减振器的减振效果比较明显,为此类设计提供参考。     

基于信号模型与阶次分析的风力发电机组齿轮箱故障诊断

针对传统的频谱分析方法在非平稳工况下导致的"频谱模糊"现象,利用信号模型和阶次分析的方法对风电机组齿轮箱进行了故障诊断研究。建立了非平稳工况下齿轮箱高速级的振动信号模型,推导了其时频谱及阶次谱结构,利用阶次分析的方法分析了振动信号的阶次谱,提取了齿轮故障特征。最后,利用真实风场齿轮箱振动数据进行分析,对齿轮箱故障进行了准确识别。     

智能化振动压路机动力学建模及参数优化

为了能够使智能化振动压路机在不同的压实阶段下进行最有效的压实作业,通过建立连耦工况下"振动轮-土体"四自由度动力学模型,分析得到了不同工作参数与振动轮及机架位移之间的关系,采用计算得到的模拟参数进行优化,得到了压实度最大且不引起跳振时的激振频率和激振角度,为振动压路机在各压实阶段下参数的优选提供数值依据。数据表明:随着土体状况的变化,压路机的激振频率保持在土体2阶固有频率的1.29~1.39倍范围内作业时,土体压实度达到最大值。     

智能化振动压路机动力学建模及参数优化

为了能够使智能化振动压路机在不同的压实阶段下进行最有效的压实作业,通过建立连耦工况下"振动轮-土体"四自由度动力学模型,分析得到了不同工作参数与振动轮及机架位移之间的关系,采用计算得到的模拟参数进行优化,得到了压实度最大且不引起跳振时的激振频率和激振角度,为振动压路机在各压实阶段下参数的优选提供数值依据。数据表明:随着土体状况的变化,压路机的激振频率保持在土体2阶固有频率的1.29~1.39倍范围内作业时,土体压实度达到最大值。     

一种凸轮式扭转激振器凸轮曲线的研究

研究一种凸轮式扭转激振器的激振原理及凸轮曲线的建立方法.通过建立发动机曲柄滑块机构的力学模型,根据发动机气缸在曲轴不同转角的压力计算激振力矩,用数值计算的方法得到凸轮不同转角的升程,设计出凸轮曲线.最后分析了这种凸轮式扭转激振器的性能.     

卧式振动离心脱水机的振动模态

通过卧式振动离心脱水机的振动模态实验研究了机壳及支撑体、筛篮的各阶振动模态、振型及振动轨迹。结果表明:底座与支撑体的第一阶固有频率与离心脱水机稳定运转时振动电机产生的激振力频率比值小于0.54,筛篮的第一阶固有频率与离心脱水机稳定运转时振动电机产生的激振力频率比值大于0.85。振动离心脱水机停机过程中将经过壳体及支撑体、筛篮的共振区。加工物料时,筛篮等组成的振动体对振动电机产生的激振作用力进行了吸振。     

压缩空气作激振动力的超精研振荡头

振荡头是超精研机床的一个关键部件,他的幅频特性及其稳定性直接影响精研圆柱或圆锥工件外圆表面的几何精度。由于以压缩空气作激振动力的振荡头具有幅频特性稳定和便于调节等优点,因此根据高精度圆柱和圆锥工件的技术要求,按振动理论,设计、制造了这种超精研振荡头。多年来,生产使用效果一直良好。 一、超精研振荡头工作原理及结构 图1所示为根据三自由度振动理论提出的超精研振荡头结构示意图。通过控制阀2的控制,压缩空气交替地从激振气缸体1的左、右进入激振气缸。这样,就有一个周期性的激振力同时作用于激振活塞13和激振气缸体1的左、…     

内燃机工况对气缸敲击振动的影响分析

内燃机是目前社会上较为常见的热能力机械,作为汽车和轮船的主要原动力,内燃机在正常工作中会受到众多工况影响,产生较为复杂的振动现象。内燃机整体振动对内燃机的工作性能有决定性关系,国内外相关人员对内燃机敲缸作出了大量的研究,分别对不同的内燃机工况下对气缸敲缸振动进行模拟实验,并寻找有效的措施控制措施,提高内燃机的工作性能。本文主要从内燃机基本的工况进行分析,并找出目前内燃机工况现状,以及确认内燃机工况和敲击振动的关系,并提出相应的降低敲击振动措施,减少振动带来的危害和提升内燃机的工作性能。     

非稳定工况柴油发电机组联轴器故障诊断

以某机车柴油发电机组轴系为研究对象,建立了轴系当量模型。使用阶次分析法分析了轴系扭转振动,研究了非稳定工况联轴器刚度和阻尼对轴系扭振响应的影响,并根据分析结果建立了自组织特征神经网络对联轴器进行诊断。结果表明:SOM神经网络能够准确识别轴系故障。     

基于神经网络的气缸压力识别研究

对传统的内燃机气缸压力识别方法存在的问题 ,提出了应用人工神经网络方法进行气缸压力识别的新方法。以 BP网络构造气缸压力识别模型。通过对网络的训练 ,用实测的缸盖振动信号识别气缸压力。结果表明 ,利用神经网络进行内燃机气缸压力识别 ,识别结果的重复性好 ,精度较高     

有压瞬变流激振理论及激振试验

对输流管道有压瞬变流波动产生的机理、传播特性进行分析,利用经典的液压波动方程对有压瞬变流激振进行数值计算。有压瞬变流激振试验测试了不同工况下不同测点的压力、速度、振幅等参数,并对其进行了对比性分析。结果表明,通过控制激波器及调定压力可实现对有压瞬变流激振的压力幅值、振动频率、位移和速度的可调与可控。     

大型工艺往复压缩机系统振动分析

对大型工艺往复式压缩机系统出现振动异常现象的原因进行分析,计算了不平衡力/力矩,在扰力矩计算的基础上对压缩机基础振动状况进行了分析;建立了压缩机-驱动电机轴系模型并进行了有限元模态分析,得到了轴系振动前六阶振型与相应频率;建立了气流脉动与管道系统振动分析的有限元模型,进行了有限元分析计算,得到了管路系统的固有频率和相关研究节点的振幅。分析计算结果表明：由扰力矩引起的机身振动在允许范围内;管路系统的流固耦合振动是导致压缩机系统发生振动故障的主要原因。通过调整压缩机运行转速,改变了激振力频率;提出了管路系统优化方案,优化后的管路系统的固有频率显著提高,能有效避开激振力频率,明显降低管路系统的振幅,其最大振幅降至165μm,满足API618标准要求。     

随机载荷下内燃机轴系动力可靠性分析

综合考虑内燃机轴系激振力矩随机性以及刚度非线性的影响,建立轴系扭纵耦合非线性动力学模型,利用虚拟激励法求解轴系的随机响应,并基于首次超越破坏准则,分析了轴系在随机载荷作用下的动力可靠性。仿真计算结果表明,平稳随机激励的动力可靠性要高于非平稳随机激励,纵向振动、发火间隔角、随机激励的强度和传递路径对轴系动力可靠性均有一定的影响。     

基于0.5谐次扭振的内燃机故障诊断研究

依据内燃机轴系测点扭振与各缸激振力矩的关系式,利用0．5谐次扭振的幅值与相位特性,进行内燃机各缸作功状态监测和拉缸故障诊断。以6135柴油机为对象的应用研究验证利用0．5谐次扭振确定故障阈值方法的实用性和诊断准确性。对6240柴油机的实例分析表明,不仅可以利用0．5谐次扭振相位角准确判断出内燃机拉缸缸号,还可利用其幅值反映拉缸故障程度。因此,利用0．5谐次扭振对内燃机进行一级诊断和三级诊断具有较强的工程应用价值。     

大型旋转机器的气体动力激振

大型离心式压缩机、轴流式压缩机、风机及蒸汽透平机常会由于设计、安装和操作中的问题产生气体动力激振,这种激振力可大到使机组完全失去稳定,从而产生严重的破坏性振动。本文描述了几类气体动力激振的机理,频谱特征,并例举了工厂大机组产生气体动力激振的情况和处理办法,着重指出了气体动力激振的特点是表现为亚异步振动,多数情况可激起转子系统的一阶自振频率。振动一般与机器的转速及负荷有关,并且会影响到轴承力的大小和方向,对于工厂大机组振动问题的分析可提供参考。