上海2023年8月25日 /美通社/ -- 從裝備質(zhì)量重達(dá)數(shù)百噸的汽輪機(jī)到運(yùn)行轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械深刻地影響著現(xiàn)代生活。申克DH系列高速動(dòng)平衡設(shè)備，作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械生產(chǎn)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，為轉(zhuǎn)子的精確平衡提供了依據(jù)和參考。除常規(guī)的保養(yǎng)維護(hù)項(xiàng)目以外，還需對(duì)測(cè)量系統(tǒng)和擺架進(jìn)行必要的激振以及試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試，以確保設(shè)備的力學(xué)性能和測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行正常。Q系列測(cè)試系統(tǒng)正是為這一需求而設(shè)計(jì)。
DH產(chǎn)品圖
什么是激振測(cè)試？
激振器是經(jīng)過(guò)計(jì)量、可以產(chǎn)生大小可計(jì)算振動(dòng)的振源，周期性施加于擺架可以檢驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)的工作情況。平衡機(jī)擺架在出廠前均接受過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)，但在長(zhǎng)途運(yùn)輸、機(jī)電安裝等環(huán)節(jié)中仍有可能產(chǎn)生導(dǎo)致測(cè)量鏈路問(wèn)題。
而且經(jīng)年累月的使用，擺架的機(jī)械剛度會(huì)產(chǎn)生不可逆的變化，導(dǎo)致設(shè)備的最終讀數(shù)不再準(zhǔn)確，進(jìn)而影響平衡效率。通過(guò)激振測(cè)試，可以調(diào)校測(cè)量系統(tǒng)，使讀數(shù)與實(shí)際結(jié)果盡可能接近。
激振測(cè)試可以檢驗(yàn)測(cè)試從傳感器、濾波設(shè)備到測(cè)量終端整個(gè)測(cè)量鏈路是否完好，還可以調(diào)校測(cè)量系統(tǒng)，使讀數(shù)與實(shí)際結(jié)果盡可能接近。
什么是試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試？
若要進(jìn)一步了解擺架的力學(xué)性能，單憑激振測(cè)試不能完全滿足，此時(shí)還需要開展模態(tài)測(cè)試。模態(tài)就是模擬結(jié)構(gòu)固有的動(dòng)態(tài)特性，如固有頻率、剛度、振型等特性。運(yùn)用模態(tài)分析，可以幫助我們?cè)u(píng)價(jià)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。模態(tài)分析可分為：數(shù)值模態(tài)分析、試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析、運(yùn)行模態(tài)分析等。
上圖展示了某薄片1至4階的模態(tài)
區(qū)別于建立模型繼而進(jìn)行有限元分析的數(shù)值模態(tài)分析，試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析只需在測(cè)試臺(tái)搭建激勵(lì)系統(tǒng)、響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)以及信號(hào)分析系統(tǒng)，就可在終端擬合出系統(tǒng)的固有動(dòng)態(tài)特性，可以針對(duì)性的了解擺架在實(shí)際使用過(guò)程中的相關(guān)情況。使用不同的激勵(lì)方式來(lái)可滿足不同的測(cè)試需求，常見的激勵(lì)類型包括穩(wěn)態(tài)激勵(lì)、瞬態(tài)激勵(lì)和隨機(jī)激勵(lì)。
上圖展示了不同形態(tài)的激勵(lì)及常見的實(shí)例
擺架在激勵(lì)下振動(dòng)起來(lái)，通過(guò)傳感器搜集振動(dòng)信號(hào)，加以分析我們便能了解到擺架的一些力學(xué)特性。
為什么需要使用Q系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試？
Q系統(tǒng)是申克為檢測(cè)DH系列高速動(dòng)平衡擺架，開展試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試專門開發(fā)的測(cè)試套件。它采用特殊設(shè)計(jì)，可方便快捷地完成測(cè)試臺(tái)的搭建和進(jìn)行測(cè)試，節(jié)約停機(jī)時(shí)間。其測(cè)試使用的器材、傳感器等均經(jīng)過(guò)DAKKS 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證，測(cè)試結(jié)果更具可靠性。
Q系統(tǒng)測(cè)試
相對(duì)于普通激振測(cè)試，Q系統(tǒng)配備了可以進(jìn)行擺架敲擊測(cè)試和動(dòng)剛度測(cè)試的儀器。通過(guò)敲擊產(chǎn)生的沖擊激勵(lì)，測(cè)量擺架軸承座4個(gè)特征點(diǎn)的振動(dòng)情況，從而得到擺架在6個(gè)自由度下的固有頻率，因此可以有效判別平衡過(guò)程中的異常振動(dòng)放大與擺架是否相關(guān)。
Q 系統(tǒng)可利用激振器施加頻率可變的慣性力，測(cè)量擺架總計(jì)12個(gè)特征點(diǎn)的振動(dòng)情況，并使用插值法擬合擺架的動(dòng)態(tài)剛度，以此用來(lái)推算擺架的靜剛度，以及擺架動(dòng)剛度的衰減過(guò)程。
Q系統(tǒng)靜剛度測(cè)試
普通激振可以確認(rèn)測(cè)量結(jié)果是否準(zhǔn)確，但是對(duì)于為什么普遍的振動(dòng)測(cè)不準(zhǔn)、或振動(dòng)不正常，大部分情況下是無(wú)能為力的。而申克的Q測(cè)試系統(tǒng)展開的試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試，可以幫助工程師在更加全面了解擺架的動(dòng)態(tài)特性情況下掌握擺架剛度的衰減情況，又或者在測(cè)量出現(xiàn)疑難問(wèn)題時(shí)，幫助判別測(cè)量故障的成因，因此可以更好地對(duì)擺架進(jìn)行調(diào)整。
