新型滚子动不平衡量测量装置振动系统的模态特性分析

圆柱滚子有质量小和不平衡量微小等特点,不平衡量的测量难度较大,目前的测量方法为接触式测量,对滚子表面有损伤且测量结果不精确。设计了一种新型小质量圆柱滚子动不平衡量无损测量装置,构建了振动系统动力学模型,分别用理论、仿真计算和试验定量测量了4种刚度系数下的振动系统模态参数。理论、仿真与试验得出的固有频率极差最高为2.4%,验证了振动系统动力学模型的准确性。

风力发电机组动不平衡问题的研究综述

风能是一种清洁无公害的可再生能源,很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等,人们感兴趣的是如何利用风来发电。这已成为全球能源领域的研究热点。中国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW。动不平衡问题对风电机组的运行稳定性及寿命有很大影响。该文综述风力发电机组动不平衡技术相关方面的研究,从发电机组的结构振动和电气特性两方面阐述风力发电机动不平衡的影响,提出振动监测、红外热像仪检测、神经网络诊断等检测、诊断和补偿方法。

纸厂风机叶轮动不平衡故障的诊断经验

风机是造纸厂的通用设备,运行过程中经常出现的异常状态大部分是由叶轮的动不平衡故障所引起的,因此,研究与诊断风机叶轮动不平衡故障具有较强的实际意义。本文分析了风机叶轮动不平衡的故障机理、诊断方法及现场实例解决方案。

轮对动不平衡状态监测、故障诊断和快速检修方法

轮对动不平衡会导致运行车辆的振动加大且振动主频明显,进而影响车体的平稳性。文章对车体垂向振动加速度进行了数据处理,结合车辆运行速度,根据线路试验实测数据分析了轮对动不平衡时的振动特征和振动根源,提出了能有效监测、诊断轮对的动不平衡状态的方法,可以为轮对状态检修提供依据。同时根据长期积累的检修经验,并通过对轮对动不平衡状态的线路试验数据分析,发现尘土是导致动不平衡的主因,为此总结出了一种行之有效的快速检修方法,可以在动车所内用高压风枪处理尘土引起的动不平衡,不必拆卸轮对,省时省力。实践表明该方法可以直接用于状态监测、故障诊断、快速检修作业。

绝对相位法在高转速逆时针旋转的水轮发电机动不平衡问题分析

主要针对高转速逆时针旋转水轮发电机组在新机投产首次启动机组后发现推力轴承上机架水平振动超标,通过升速试验,对振动摆度采集数据进行处理分析,发现转子质量不平衡是推力轴承上机架水平振动超标的主要原因;提出了一种有效解决振动超标问题的基坑绝对相位法思路,对一次性找准高转速逆时针旋转水轮发电机组动不平衡失重角度有突破性的参考意义。

某车型传动系剩余动不平衡引起轰鸣问题研究

以某前置后驱车为研究对象,针对客户抱怨的车内轰鸣问题进行了噪音和振动检测,解析数据后发现,传动系阶次噪音对车内轰鸣声贡献最大。文章对传动系阶次激励的来源、传递路径及车体响应进行了机理性分析,并根据轰鸣产生路径依次列出潜在解决措施并试制样件进行验证。结果表明,管控关键因子(隔振率、传动系模态)、抑制噪音因子(装配间隙产生的偏心量)对解决由传动系剩余动不平衡引起的车内轰鸣问题十分有效。

基于陀螺效应转子动不平衡横向-轴向耦合振动分析

针对单盘转子系统,建立动不平衡状态下考虑陀螺力矩的横向-轴向耦合振动微分方程,通过数值模拟对方程进行仿真求解,分析得到横向振动与轴向振动的时域和频域波形。结果表明,动不平衡转子系统其横向振动的轴心轨迹随转速的变化而变化;横振的频率除工频Ω外,还出现了数值为ω1的频率;同时,轴向振动出现了2ω1、Ω±ω1、2Ω等多种频率成分,最后,搭建转子试验台,通过实验对微分方程及其结果进行验证。

单框架控制力矩陀螺转子动不平衡对遥感卫星成像的影响

分析了单框架控制力矩陀螺(SGCMG)转子在高速旋转时产生的动不平衡干扰力矩引起的星体颤振角和颤振角速度对TDI CCD相机成像的影响。通过坐标变换将转子坐标系下的干扰力矩转换至星体坐标系下的干扰力矩,将卫星姿态动力学方程计算出干扰力矩引起的星体颤振角位移和颤振角速度代入TDI CCD相机成像像移补偿模型;利用TDICCD相机像点与物点对应模型的仿真系统仿真了陀螺转子在不同转速下引起星体颤振角位移和角速度对相机成像的影响;最后,利用图像对比度和互相关相似性测度分析仿真成像质量。仿真显示:SGCMG转子在转速为3 000 r/min时,横向调制传递函数为0.997,图像互相关相似性测度为0.996 1;转速为6 000 r/min时,横向调制传递函数为0.928 3,图像互相关相似性测度为0.974 8。结果表明:SGCMG转子在高速旋转过程中引起的星体颤振角位移和角速度严重影响了TDI CCD相机的成像质量,应依据颤振的影响对SGCMG实施减震措施。

基于EMD-Hankel-SVD的高速列车万向轴动不平衡检测

针对EMD(Empirical Model Decomposition)存在模式频率混叠带来的频谱杂乱的根本缺陷,提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是:对万向节安装机座的振动信号进行EMD分解得到基本模式分量,应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵,对该矩阵进行奇异值正交化分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡,消除EMD分解模式频率混叠带来频谱杂乱,提高了谱的清晰度,凸显了故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证,结果表明:该方法能够有效检测万向轴动不平衡引起故障特征和万向轴的固有振动特性,与纯EMD方法相比,该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。

万向轴动不平衡检测的改进DTCWT-SVD方法

针对经典小波和双树复小波(Dual-Tree Complex Wavelet Transform,DTCWT)频率泄露和混叠的根本缺陷,提出改进DTCWT算法,该算法解决了经典小波存在负频率以及经典小波和DTCWT滤波器频率不完全截止问题。将改进DTCWT算法和奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)引入到万向轴动不平衡检测中,该方法的核心是:对万向节安装机座的振动信号进行改进DTCWT变换得到不同尺度的分解信号,对低频近似信号进行奇异值分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡。该方法在消除经典小波变换和DTCWT频率混叠的同时提高谱线清晰度,凸显故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证,结果表明:改进DTCWT-SVD能够很好提取出万向轴动不平衡故障特征频率的基频、倍频,与经典小波、DTCWT、纯改进DTCWT相比,该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。

高速列车万向轴动不平衡检测的EEMD-Hankel-SVD方法

针对聚合经验模式分解(Ensemble empirical model decomposition,EEMD)的等效滤波特性依然存在模式分量间频带重叠较大的根本缺陷,提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是对万向节安装机座的振动信号进行EEMD分解得到基本模式分量,应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵,对该矩阵进行正交化奇异值(Singular value decomposition,SVD)分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡,消除EEMD分解模式频带重叠对故障特征的淹没和混淆效应,提高了谱的清晰度,凸显了故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证,结果表明,该方法能够有效检测万向轴动不平衡引起的故障特征和万向轴的固有振动特征,与纯EEMD方法相比,该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。

求解带动不平衡约束的卫星舱布局问题的启发式算法

以卫星舱中承载板上物件的三维布局为背景,研究一类带动不平衡约束的圆柱体形和长方体形待布物的混合布局问题.采用两阶段法进行求解,首先引入基面分配策略,将待布物分配到承载板上、下基面上;然后采用禁忌搜索算法对每一基面上的待布物进行布局优化:对传统禁忌搜索算法中的邻域格局提出启发式的产生策略,并对禁忌对象和格局接受原则进行有效改进,将改进的禁忌搜索算法与局部搜索的梯度下降法相结合,提出一种启发式的布局方法——基于梯度下降的禁忌搜索算法.最后通过算例验证了文中算法的高效性.

基于多周期有限维重复控制的转台动不平衡扰动抑制

通过建立三轴转台的动不平衡模型,得出转台存在多周期扰动力矩。该多周期扰动力矩与转台三轴转速有关,影响转台的定位精度、位置精度和速率精度。为抑制三轴转台系统的扰动力矩,提出多周期有限维重复控制方法,并证明该方法能消除多周期扰动引起的转台系统误差。仿真结果表明多周期有限维重复控制可以有效地抑制转台系统存在的动不平衡扰动。

无轴承异步电机动不平衡振动补偿控制

针对无轴承异步电机由质量偏心引起不平衡振动问题,提出了一种基于前馈控制的无轴承异步电机动不平衡振动补偿控制方案。文中分析了无轴承异步电机由质量偏心引起不平衡振动的机理,推导了无轴承异步电机径向位移环仅采用PID控制时转子的运动学方程,从而说明了仅采用PID控制无法消除由动不平衡引起的周期性振动。在此基础上,提出了一种基于前馈闭环补偿的无轴承异步电机动不平衡补偿控制方案。最后,搭建了无轴承异步电机实验平台。实验结果表明,所提出的补偿方案很好地抑制了无轴承异步电机中的不平衡振动,取得了较好的动态悬浮控制效果。

动不平衡及车轮动平衡机不平衡量的测量

本文叙述了高速旋转体客观存在的动不平衡现象、产生的原因、危害、平衡原理及消除的方法 ,并着重在动不平衡量的数学表征和测量方法。

谐波小波在动不平衡信号提取中的应用

根据谐波小波的相位锁定、窄带分析功能以及在时域具有明确的表达式的特点,给出基于谐波小波的自适应滤波方法及算法。该方法根据信号的相关性,通过谐波小波与振动信号在时域的相关运算,提取出动不平衡信号。基于Labview开发系统进行仿真和应用试验。结果表明:通过谐波小波自适应滤波,能够精确提取动不平衡信号。该滤波方法简单、实时性好,可满足高精度动平衡测试的要求,具有较强的应用价值。

离心机动不平衡量的配平方法

本离心机用于标定加速度计模型参数的设备。从分析引起离心机动不平衡的原因入手,研究了静不平衡和偶不平衡对离心机的影响,认为静不平衡量测量和配平问题是解决所研究的盘式离心机动不平衡的关键。给出了静不平衡量的测试方法和计算公式,同时给出了静不平衡的配平原则和配平方法。通过实验验证了此方法的正确性和有效性,从而为离心机动不平衡量的配平提供了一种准确高效的方法。

安装误差和动不平衡对旋转导弹惯性器件输出的影响及补偿

为了提高旋转导弹惯性器件的测量精度.建立了弹体坐标系和动平衡坐标系并给出其转换关系;给出了陀螺仪坐标系、加速度计坐标系分别与弹体坐标系之间的转换关系.推导了安装误差和弹体动不平衡引起的陀螺仪和加速度计的测量误差模型,并进行了仿真.结果表明,利用直接补偿和高通滤波补偿方法实现了对陀螺仪和加速度计测量结果的补偿,仿真结果验证了补偿方法的可行性.

弹体动不平衡度的静态测试法

针对传统的弹体动不平衡度测量方法的局限性,提出了利用静态法来测试弹体动不平衡度的新方法,推导了动不平衡度的计算公式,分析了动不平衡量与惯性积的关系及惯性积Ixy和Ixz的测试方法。从理论上充分证明了对弹体的不平衡度测试本质上就是对弹体惯性积的测试。实验表明:传统测试法与静态测试法的测量结果一致;静态测试法不仅可以减少设备投资,简化测试程序,节省人力,而且还可以获得可信度较高的测试精度。

自适应重复控制抑制测试台动不平衡扰动研究

通过分析三轴测试台的动不平衡因素,得出测试台存在周期扰动力矩。该周期扰动力矩主要是由加速度力矩、哥氏耦合力矩、离心耦合力矩组成,与测试台三轴的转动惯量、位置角和转动速度有关,影响测试台的定位精度和速率精度。为抑制三轴测试台动不平衡引起的不确定性频率周期性扰动力矩,提出一种用于消除带有的周期性扰动的自适应有限维重复控制。采用自适应算法在线辨识扰动频率,并调整有限维重复控制器参数消除该扰动,用平均方法证明算法的收敛性和系统的稳定性。同时该算法可以通过调整自适应多周期有限维重复控制器的结构来消除不同频率的多个周期的扰动。仿真结果表明该方法能有效的抑制三轴测试台动不平衡引起的周期性扰动,提高测试台系统的定置精度和速率精度。