[原创]大家帮忙看一下这个转子试验台的现象

toes

本来在其他版发过帖，但好象发在这更适合一点

本人做转子动力学试验时发现了一些现象。使用软件处理时发现其他机构也得到过类似现象，见附图。
图中是一个单盘转子升速然后减速的过程的瀑布图，除了不平衡响应的峰值外，还有大约是2倍谐波和1/2谐波的峰值存在。
本人不知道2倍谐波和1/2谐波的峰值出现的原因，不知道论坛中有没有人可以解释一下。
这个试验的瀑布图我觉得做得很清楚，现象重复性很高，可以拿来与大家分享与讨论。


我的试验器就是一个单盘双支承的系统，盘在两个支承中间（并不是中点），支承是球轴承+鼠笼弹性支承+挤压油膜阻尼器的组合，轴承刚性比鼠笼弹支大1～2个数量级，所以整个系统可以简化为下图。但是贴出的瀑布图是别人的结果，他的结构不知，但结果和我的基本一样。


[ 本帖最后由 yejet 于 2006-7-8 09:08 编辑 ]

mriook

中间出现那个半频是共振

mriook

转速低时的倍频也是，因为这几个峰都和主频的共振峰频率相同

toes

是共振说明了什么呢？[em06]

mriook

<P>说明你的系统的固有频率是那一列峰对应的频率，想消除他们可以想法加大你的固有频率</P>

malong

<P>过了一阶临界转速,在2倍临界转速附近出现了1/2X成分,属于次谐波共振,(和一阶临界转速相同),油膜振荡具有类似谐波成分.</P>

toes

但我的是挤压油膜阻尼器，不是油膜轴承，没听说它也有油膜振荡问题啊？

malong

轴承摩擦也可能引起这方面的频谱特征，我做实验也出现过类似现象，尤其是在过二倍临界转速时，出现了1/2X谐波成分，我使用的轴承是含油石墨轴承也不存在油膜振荡的可能，所以个人认为是轴承的摩擦（碰摩）所致！

mriook

怎么可能是摩擦,那怎么说在转速是该频率时为什么峰那么高?肯定是共振嘛.

pufeng

2倍频应该是不对中的原因！你的轴承真不会出现涡动吗？这幅图我好像见过，有人和我们咨询过这图的原因，但他那是滑动浸油轴承，1/2倍频为半频涡动！你的半频俺就不知道了！

malong

共振肯定是共振,是次谐波共振,引发这种情况的原因是什么! 实验过程如果条件改变,不如调节一下联轴节,动一下不平衡位置,或者换一根轴,就不会在出现了这种情况,只是在一些特殊的情况下才出现的.我也发几个我做的实验图片!

因附件无法下载，现删除

[ 本帖最后由 mriook 于 2006-12-23 13:48 编辑 ]

toes

谢谢大家这么热心。就试验的情况我说明一下：
1。不对中一般是指轴系而言吧？这是一个单转子，但是电机与转子轴连接用的是柔性绳。这种连接方式不对中的影响据书上说好像很小。
2。整个转子系统用的全是滚动轴承（球轴承），但轴承都与挤压油膜阻尼器并联，再与支座连接。所以我说应该没有油膜涡动。摩擦是有可能的可是还不知道什么地方摩擦这么严重。
还有就是没有更好的轴可以换了，没加工费，嘿嘿。

malong

昨天看书,看到自激振动,突然想到在论坛,看到的一个三维谱振图的信号,所以在上来解释解释,正确与否请大家批评指正

首先看频谱结构可以看到,在半临界转速附近时,出现了2X分量, 在2倍临界转速出现了1/2X分量,即在转速低于临界转速时,出现了超谐共振,而在转速超过临界转速时,出现了次谐波共振,诈一看和出现裂纹的特征比较相似哈,但是整个系统没有明显的一直存在2X分量,在通过其他检查,可以确定应该不是转子裂纹故障.

以下是摘录的书中原话:
大机组自激振动时有发生,如轴瓦油膜振荡, 密封流体激振,气流激振,摩擦涡动, 转子配合松动,或转子材料弹性滞后自激等.据国内外文献报导,这些自激振动有如下特点:
1 随机性. 因能引发自激的激励(大于阻尼力的失稳力)一般都是耦然因素引起的,没有一定规律可循.
2  振动系统非线性特征较强,即系统存在非线型阻尼元件(如油膜的粘温特性,材料内摩擦).非线性刚度元件(柔性转子,结构松动等)才足以引发自激振动,使振动系统所具有的非周期能量转为系统振动能量.
3 自激振动与转速不成比例,一般低于转子的工作频率,与转子第一临界转速相符合.只是需要注意,由于系统的非线性,系统的固有频率会有一些变化.
4 转轴存在异频涡动
5 振动波形在暂态阶段有较大的随即振动成分,而在稳态时波形是规则的周期振动,这是由于振值过大非线性所致,与一般强迫振动近似的正弦波有区别.
摘自  大型回转机械诊断现场实用技术  

因为采用挤压油膜阻尼器,排除油膜涡动和振荡可能.
所以我个人认为出现这种频谱,可能是摩擦涡动引起,也可能是转子配合松动 引起, 还要需要近一步判别, 可以试着用手摸轴承座,如果有摩擦轴承会发烫,也可以利用声音来作判别, 松动可以检查一些紧固螺栓等.

要是属于自激振动,适当调节一下试验装置,如果2X 和1/2X消失,可以判定属于自激振动.

[ 本帖最后由 malong 于 2006-8-4 07:57 编辑 ]

shuxinnn

此频谱现象是转子振型变化的一种宏观体现,请问该转子是什么材料的 ?临界转速的计算应用的什么程序?在超临界状态下,如果弯曲点靠近测振点就会出现2倍频.

toes

原帖由 shuxinnn 于 2006-8-7 11:42 发表
此频谱现象是转子振型变化的一种宏观体现,请问该转子是什么材料的 ?临界转速的计算应用的什么程序?在超临界状态下,如果弯曲点靠近测振点就会出现2倍频.

转子轴的为30CrMnSiA。
这不是计算结果，是试验结果。
弯曲点靠近测振点就会出现2倍频？怎么解释呢？