大直徑非金屬高速轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)振動研究.pdf

1、傳感器承擔了智能電網(wǎng)用戶端實時信息的前端測量以及監(jiān)測信息的直接獲取等功能，從某種意義上說傳感器技術(shù)的發(fā)展很大程度上決定了智能電網(wǎng)發(fā)展水平，其穩(wěn)定可靠運行也是實現(xiàn)智能電網(wǎng)安全的前提和根本保證。因傳感器響應(yīng)能力不足而造成電網(wǎng)線路故障甚至人身安全事故屢見不鮮，傳感器響應(yīng)頻率檢測設(shè)備研制與開發(fā)越來越受到重視。但目前國內(nèi)傳感器響應(yīng)頻率檢測設(shè)備特別是超過1000HZ高頻傳感器檢測手段和裝備較少，且已有設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性比較差，對于其振動強烈、動不

2、平衡現(xiàn)象突出等問題的研究也少有人涉足。本文針對傳感器響應(yīng)頻率檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件-大直徑非金屬高速轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)進行了針對研究，主要內(nèi)容有：
　　針對檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)實際工況條件，采用拉格朗日微分方程，建立了直立彈性支承下的懸臂轉(zhuǎn)盤-軸承系統(tǒng)動力學數(shù)學模型。求解了轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的理論值。分析不同因素對轉(zhuǎn)盤理論臨界轉(zhuǎn)速的影響。基于ANSYS有限元分析軟件對檢測平臺轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)進行模態(tài)分析，計算轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)在一定工況條件下的固有頻率及固有振型及其求

3、解臨界轉(zhuǎn)速。分析轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)額定工作轉(zhuǎn)速、軸承支承剛度、轉(zhuǎn)盤厚度、軸承跨度對轉(zhuǎn)盤固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速的影響。同時選擇三個有特色的固定點，運用ANSYS有限元分析軟件，分析了不同齒數(shù)轉(zhuǎn)盤、不同轉(zhuǎn)速和軸承支承剛度對三點幅頻特性的影響，比較分析各因素對轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)幅頻特性的影響。同時對轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)進行了優(yōu)化驗證。
　　結(jié)果顯示，在一定條件下，轉(zhuǎn)盤臨界轉(zhuǎn)速值隨著軸承支承剛度的增大而成倍數(shù)增大。轉(zhuǎn)盤固有頻率隨著轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)額定工作轉(zhuǎn)速、軸承支承剛度的增大而增

4、大。在求得固有頻率中，前兩階固有頻率可作為有效頻率，即轉(zhuǎn)盤工作轉(zhuǎn)速均超過一階臨界轉(zhuǎn)速，但不能超過二階臨界轉(zhuǎn)速，但當額定工作轉(zhuǎn)速為1000r/min時，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不能超過一階臨界轉(zhuǎn)速。不同齒數(shù)的轉(zhuǎn)盤對轉(zhuǎn)盤振動情況影響嚴重，尤其是純圓盤系統(tǒng)，在較窄的頻率段內(nèi)，前后取得兩次最大振幅，故而應(yīng)該避免使用。同時，在0-100Hz頻率范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)盤一般在一階臨界轉(zhuǎn)速附近取得最大振幅，頻率范圍為15Hz-20Hz，對應(yīng)臨界轉(zhuǎn)速為900r/min-1200r