非对称双激振器振动同步传动

在振动同步理论研究中,存在着一种特殊现象,无直接驱动源的激振器仍能跟随其他有源驱动的激振器进行同步运转,称之为振动同步传动。对同向回转且非对称布置的双激振器振动系统的振动同步传动理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得振动系统的频率俘获方程,进而获得系统实现振动同步传动的同步性判据及振动同步传动状态的稳定性判据。根据理论结果对系统进行数值分析与讨论,得到振动系统的运动选择特性;最后,对该振动系统样机进行试验,验证了理论分析的正确性。     

含二次隔振架的双机驱动振动机的自同步理论研究

研究了一种含有二次隔振架的双机驱动振动机的运动自同步及其稳定性条件。该振动机由于二次隔振架的作用,既可以保证物料箱具有足够大的振幅便于筛分物料,又能减小振动机传递到地基的动载荷。首先利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,利用平均小参数法得到了偏心转子的无量纲耦合方程;然后由偏心转子耦合方程零解存在条件得到了振动机实现自同步运动条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到振动机同步运行的稳定性条件。最后,通过数值仿真验证了理论分析的正确性。     

两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论

对两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得两激振器的无量纲耦合方程,进而将该类振动系统的同步问题简化为小参数无量纲耦合方程零解的存在性与稳定性问题。由无量纲耦合方程零解存在的条件得出了两激振器实现同步运动的同步性条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到了两激振器同步运动的稳定性条件。分析振动系统选择运动特性可知,在远共振的情况下当激振器的旋转中心距离质心的距离大于机体的当量回转半径时,振动系统实现相位差为0°的空间圆周运动;反之,振动系统实现相位差为180°的空间圆锥运动。最后通过试验验证了理论分析的正确性。     

空间单质体双机同轴线振动系统的自同步特性

对两偏心转子同一旋转轴线驱动振动系统的自同步特性进行了研究。首先建立了该类振动系统的动力学模型,利用拉格朗日方程推导出其运动微分方程。其次将两偏心转子的角速度和相位差进行平均,得到振动系统的稳态响应。接着由Hamilton原理推导出两偏心转子实现同步的两大条件,即同步性条件和同步运动的稳定性条件。然后根据两大条件得出振动系统具有两类工作状态的结论。最后通过试验验证了理论分析的正确性。试验结果证明了振动系统可以实现两偏心转子之间无联接轴形式的同步运动,而且在满足一定结构参数条件下,分别实现了空间0°相位差的圆周运动和180°相位差的圆锥运动。相关研究结果可以为双机同轴类振动机械的设计提供理论上的依据。     

三激振器双质体振动系统自同步特性研究

提出了一种三机驱动双质体自同步振动系统,该系统具有有效筛分面积大、占地面积小和地基受动载荷小的优点.首先,依据Lagrange方程推导出双质体振动系统的运动微分方程,并求出了其稳态解.然后,由Hamilton原理推导出系统的同步性条件和稳定性条件;运用控制变量法分析了中间弹簧刚度和电机安装位置对系统同步性以及同步相位差角的影响.研究结果表明:当系统参数满足同步性和稳定性条件时系统可以实现稳定的自同步运动,同步时上质体两电机的相位差角为0°,上质体和下质体电机间的相位差角为180°.最后,用机电耦合仿真结果验证了理论分析的正确性.研究结果为该系统的设计分析提供了理论基础.     

自同步振动机同步参数的数值方法

自同步振动机的动力学分析是一个非线性问题。本文提出自同步振动机“同步参数”的概念,叙述了关于同步参数的直接数值方法,讨论了同步参数初值的确定及存在的必要条件(也适用于多转子的系统),由转子方程的周期解获得同步参数的稳定值及各运动状态参数渐近解。(也适用于一对倍频(低频与高频整数倍组合)驱动的机械同步系统)。通过试验验证了数值计算的结果。     

双机驱动振动系统同步运转稳定性的研究

为了,研究双机驱动振动系统同步运转的稳定性问题,建立了振动系统的动力学模型,对系统进行了非线性动力学分析.通过对系统参数进行无量纲化处理,得到了振动系统的频率俘获方程和系统实现自同步运转稳定性的条件,计算出了自同步运转的稳定域.根据自同步运转稳定性的条件和稳定域对系统进行优化设计,调整了振动系统的参数.计算机仿真结果表明振动系统实现了速度同步和相位同步,达到了稳定的自同步状态,验证了自同步运转稳定性条件和稳定域的正确性,证实了优化设计的有效性.     

双机驱动双质体振动机械系统的同步及其稳定性

对双机驱动双质体振动机械系统的同步及其稳定性进行研究.基于拉格朗日方程求得系统运动微分方程,应用平均法和Hamilton原理分别推导出系统实现同步运行及其同步状态稳定性条件的理论判据.数值上,对理论研究结果进行定性分析,得到系统同步稳定区域及相对运动幅频特性曲线.在此基础上给出满足工程实际需求的系统最佳参数匹配规则.最...     

"振动利用工程"学科近期的发展

介绍了“振动利用工程”学科理论框架的构建，对作者在“振动利用工程”领域的一些方面：例如，若干工艺理论的研究、新型振动机构的研究及应用、非线性振动理论的应用、动态设计方法及研制的若干新型振动机等近期所取得的一些研究结果进行叙述。     

三质体振动机动力学参数对其性能的影响分析

提出了工作质体无量纲特征幅值、特征幅值放大倍数、最大参振物料系数、隔振架与基础之间的力传递系数、同步能力系数和临界隔振频率比作为描述三质体振动机的性能指标。通过数值计算,研究了系统动力学参数对振动机各性能指标的影响规律。当工作质体工作于超共振态时,特征幅值和力传递系数随隔振频率增加而减小。当隔振频率比相同且大于临界隔振频率比时,随工作质体与隔振质体质量比的减小,初始特征幅值和最大力传递系数增大,特征幅值放大倍数和最大参振物料系数略有减小,即较小的工作质体与隔振质体质量比,有利于提高振动机的综合性能指标。振动激励角越小,系统同步能力系数越大。当支撑刚体作为物料箱时,同步能力系数随工作质体与激振器安装刚体的质量比的增加而增大。系统结构能够满足两激振器自同步运行的稳定性要求,计算机仿真结果验证了理论研究的正确性。     

横向风荷载作用下轴向运动弦线自激振动和稳定性分析

研究了横向定常风荷载作用下轴向运动弦线的非线性自激振动问题。将风荷载模型化为平均风速的非线性函数,建立动力学微分方程。采用Galerkin方法,将运动弦线简化为离散的二维系统并进行线性化,分析弦线平衡构型的稳定性,根据Routh-Hurtwitz判据确定了平衡点的稳定域。确定了多参数下Hopf分岔点及产生稳定极限环的条件。使用增量谐波平衡(IHB)法求解了自激振动的周期响应,按照Floquet理论确定了周期解的稳定性。最后,讨论了运动速度和平均风速稳定性的影响,并给出相应的稳定性条件。     

机械系统同步理论的应用与发展

近十多年来，在机械工程中，振动同步与控制同步得到了广泛的应用。本文介绍该领域在近期内的发展和主要研究成果，即振动同步、控制同步和复合同步，并给出了计算机仿真的若干结果。     

船舶柴油机缸内零部件的振动监测研究

介绍了船舶主柴油机缸内零部件的振动状态监测试验和分析结果.文中对气缸内零部件在不同工作状态下柴油机表面振动信号的特征进行了分析讨论,研究了柴油机机体表面振动激励源的基本特征以及由于活塞撞击引起的机身表面振动特性,并给出了适合于船舶主机振动监测和故障诊断的判据.研究表明,通过监测柴油机表面振动信号来诊断气缸内零部件的工作状态是可行的和有效的.     

自同步振动及振动同步传动的机电耦合机理

自同步振动和振动同步传动在机械工程上已获得成功应用 ,但是振动机械实现自同步振动和振动同步传动的过渡过程长期以来却一直不明确 ,利用现有的振动机械模型还不能定量解释系统从不同步到同步、或是从一种同步状态过渡到另一种同步状态的物理过程。本文对此进行了专门的研究 ,在传统的振动机械模型基础上建立了电机 -振动机械系统的机电耦合模型 ,利用该模型进行数值模拟对过渡过程中的一系列实际现象做出了合理的定量解释 ,揭示了自同步振动和振动同步传动的机电耦合机理     

铣削振动的计算机仿真

介绍采用数字仿真研究平面端铣切削振动的原理和条件,通过比较铣削振动试验和计算机仿真中的铣削强迫振动与自激振动现象,验证了数字仿真的可行性和优点。应用Runge-Kutta和Simpson公式－快速卷积－迭代两种数值方法仿真铣削振动的结果相当接近,并与试验结果及他人研究结论相符,而后者具有计算简单、收敛速度快和解的稳定性好等优点。     

超共振振动转子系统振动同步及同步传动

针对安装于不同耦合机体上转子的同步问题,提出了简化的双振动转子系统物理模型。利用平均积分法以及Lyapunov稳定性原理讨论了系统的耦合机理,分析了转子的同步条件与稳定性以及实现振动同步传动的条件。以系统耦合最大振动力矩为切入点,论述了系统耦合弹簧刚度对系统同步性能的影响。引入系统特征频率的概念,阐明了系统产生强耦合的原理。研究表明,当耦合频率在特征频率附近时,系统的振动力矩大,耦合作用强。当双转子耦合作用较小,可通过调节耦合弹簧的大小,增强耦合性能实现自同步,这对设计高稳定性以及高容差度的振动系统具有显著的参考意义。最后,分别仿真系统在特定参数条件下的振动情况,验证了理论分析结果。     

双异步电机驱动双质体振动系统同步滑模控制

针对2个异步电机安装在2个不同质体上的振动系统在部分参数条件下不能同步运转或同步相位差不满足设计要求的问题，提出采用主从控制结构和滑模控制算法对异步电机进行矢量控制，以使振动系统实现0或π相位差的同步运转。首先，基于拉格朗日方程建立了振动系统的运动微分方程，并推导了其固有频率的表达式。然后，设计了振动系统异步电机的控制器，并分别证明了其稳定性。最后，在MATLAB/Simulink环境中建立了振动系统的机电-控制仿真模型，开展了自同步和控制同步仿真并进行了对比。结果表明：所设计的控制器可使振动系统实现0或π相位差的同步运转。研究结果可为双异步电机驱动双质体振动系统的研制提供参考。     

机械系统的振动同步,控制同步与复合同步

近十多年来,在机械工业的各个部门,振动同步与控制同步得到了广泛的应用,本文介绍该领域在近期内的发展和主要研究成果,即双机及多机系统的振动同步,双机机械系统的控制同步,定速比控制传动,复合同步,多机系统的控制同步及多个液压油缸的控制同步等,并给出计算机仿真的若干成果。     

船用主机运动部件的振动状态监测

本文介绍8NVD48A-2U船用主机缸内零部件和主轴承状态的振动监测研究,讨论了柴油机振动激励源的基本特征以及机身表面振动的特征参数与这些零部件工作状态之间的关系,并给出了适于柴油机振动故障诊断的判据。     

工作变形在变压器状态识别中的应用

本文首先从油浸变压器振动机理及振动传播途径出发,研究油箱壁振动用于判定变压器工作状态的可行性。然后论述了目前常用的振动强度用于故障诊断的局限性,提出了应用ODS工作变形方法对变压器进行状态监测的方法。并针对传统ODS方法难以定量判断的缺点,引入ODS定量判据RAC,并通过设计了线圈垫块掉落的故障模式,模态测试显示垫块掉落后,线圈前4阶固有频率下降约10%,证明故障模式成立。最后,通过试验求得故障状态与两次正常状态的ODS,用定量判据RAC对三次ODS进行分析,并区分出故障状态和正常状态ODS的差别,说明工作变形在变压器状态识别中有效可行