非接触式电磁加载水润滑轴承监测系统

在水润滑轴承试验研究中,传统机械或液压等接触式加载方式存在振动、噪声、发热与摩擦磨损等问题,另外,监测系统特别是软件功能还不完善,影响轴系稳定运行与测试结果准确性。针对上述问题,设计了非接触式电磁加载装置(电磁加载力大小及角度均可调节),并基于LabVIEW开发了水润滑轴承监测系统;应用该系统对水润滑橡胶轴承进行水膜压力测试试验,并将试验结果与仿真结果进行对比,结果表明,系统运行稳定,测试数据可靠,实用效果良好。

高速主轴系统非接触式电磁加载装置设计

为解决高速主轴系统旋转状态下难以实现动态刚度、固有频率测试的问题,提出一种非接触式电磁加载装置方案。考虑加载过程加载棒表面难以避免的涡流所导致的温度升高与电磁力下降问题,提出一种带槽加载棒的设计方案,磁场仿真分析表明可有效减少加载棒表面的涡流。搭建实验台进行了一系列试验研究,表明所设计的电磁加载装置能够有效用于高速主轴系统旋转状态下的性能测试,通过试验结果发现高速主轴系统具有较强的非线性特征。

离心模型试验中深水防波堤上波浪循环荷载的模拟研究

研制离心模型试验中新型的非接触式循环荷载加载系统,用于模拟深水防波堤上的波浪荷载,解决了波浪荷载模拟研究中的消能困难、产生附加约束和附加质量以及难以模拟波谷反向荷载等问题,通过计算机控制加载,能够达到模拟风暴荷载的要求。开发动力离心试验的新测控系统,包含高速数据采集、低通数字滤波去除噪声和干扰、改进比例积分微分(PID)加载控制、控制信号生成等功能模块,优化动力离心试验中加载控制和数据采集的功能。通过在离心模型试验中对箱筒型基础防波堤施加非接触式波浪荷载的作用,表明该加载设备可精确、稳定地施加不同的波浪荷载,并可任意调节波浪荷载幅值。得出波浪荷载作用下箱筒形基础防波堤的动位移特征:动倾角的累积值和幅值均有一定的增长,水平位移量以幅值增大为主,而竖向位移量以累积值增大为主;箱筒形基础防波堤主要表现为振动–摇摆耦合运动模式。

高速超精密气浮电主轴性能测试实验装置研究

基于电磁加载稳定且可调可控等优点,提出了电磁非接触式加载高速超精密气浮电主轴性能检测方案。通过仿真和实验确定电磁力与励磁电流、加载距离、加载盘直径、主轴转速之间的关系,优化了电磁铁结构和参数,得到了满足实验要求的电磁铁。结合高精度三维力传感器、激光位移传感器、加速度传感器搭建了主轴性能检测实验平台并开展了相关实验。结果表明:动态电磁力与励磁电流成正比,与主轴转速和加载距离成反比,实验与仿真结果一致,验证了方案的可行性。