帶有非線性聯(lián)軸器圓盤軸系實驗
7-1 實驗目的及實驗設計
為了驗證第五、第六章理論分析方法及計算機算得的圓盤軸系穩(wěn)態(tài)響應結(jié)果，在實驗室現(xiàn)有條件下，對圖6-1所示的帶有鋼絲繩聯(lián)軸器的單圓盤軸系進行振動測試和分析。
7-2實驗和測試系統(tǒng)
如圖6-l所示，實驗臺安裝在一個4噸重的鋼質(zhì)平臺上，兩個球面球軸承支座1支承一根直徑為30毫米，長度為1500毫米的等直徑軸3，兩軸承座中間的袖上裝有一個直徑為300毫米，厚度為50毫米的圓盤2，軸的外伸端與調(diào)速電動機5之間有鋼絲繩聯(lián)軸器4相聯(lián)。在圓盤外緣以及在聯(lián)抽器從動端（內(nèi)套）與袖外伸端聯(lián)結(jié)處的水平和垂直方向各安裝一個非接觸式電渦流振動位移傳感器6。測試系統(tǒng)框圖如圖7-1所示。
8-LQ1600打印機
在實驗前對軸系反復進行動平衡，以防止產(chǎn)生過大的離心力，同時保持一定的不平衡使軸系能產(chǎn)生質(zhì)量偏心強迫振動。實驗時，給調(diào)速控制器設置不同的頻率，使電動機在給定的的轉(zhuǎn)速下動轉(zhuǎn)，同時記錄圓盤和聯(lián)軸器從動端的位移信振動信號。
7-3 實驗結(jié)果分析
測量數(shù)據(jù)進行分析處理后，結(jié)果如圖7-2～圖7-5所示。圖7-2（a）～（b）和圖7-3（a）～（b）分別給出調(diào)速頻率為1。2赫茲時圓盤和聯(lián)軸器從動端y方向的振動位移時域曲線，圖7-4、圖7-5分別給出聯(lián)軸器從動端、圓盤y方向的振動位移的理論和實驗幅頻曲線圖（實線為理論曲線，圓點線為實驗曲線），總的來看，理論與實驗結(jié)果較好地重合。然而，在某些頻率點處，振運位移幅值的理論計算與實驗結(jié)果相差值，雖然絕對值差異并不大，但從相對值來講，差異較大，這是由于軸系還受到諸多因素，如軸承認、軸承、電動機等振動的相互影響；當然，測試儀器，數(shù)據(jù)處理都有可能產(chǎn)生誤差。由圖7-2、7-3還可以看到，理論計算與實驗所得的振動位移時域曲線之間存在著相位差，這是因為采集數(shù)據(jù)時，時域曲線的相位不能保證與理論計算相位一致造成的，但這不影響兩者的本質(zhì)特性。
7-4關(guān)于實驗的進一步說明
由于經(jīng)費和時間的限制，基本上采用了現(xiàn)有的裝置和設備。做實驗時。當轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速時，振動相當劇烈，在通過臨界轉(zhuǎn)速的嘗試中，軸與限位保護裝置碰撞，大幅度的振動使軸產(chǎn)生塑性彎曲變形，破壞了軸系的功平衡，使實驗無法進行。實驗室現(xiàn)有的動平衡設備和技術(shù)已無法使軸系的質(zhì)量偏心進一步減小，以使轉(zhuǎn)速通過臨界轉(zhuǎn)速，此外，現(xiàn)有的非接觸式電渦流振動位移傳感器最程有限，不能夠用于過臨界轉(zhuǎn)速時的位移測量。因此，只得換上新軸，對抽系重新反復進行動平衡。在正式實驗時，最高試驗頻率只做到12赫茲。盡管如比，從結(jié)果來看，已能說明第五、第六章的理論和計算結(jié)果的正確性。
