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泰興減速機2018年11月6日訊 在這以一個直列式六缸柴油發動機為例進行說明,在臺架上進行測試,本次試驗的數據除了可用于傳遞誤差分析之外,還要用于扭振、燃燒分析等。在這僅介紹與傳遞誤差分析相關的部分。
1.試驗目的
通過本次試驗,獲得該型號柴油發動機兩個轉速測量位置的傳遞誤差參數,并分析傳遞誤差主要的階次成分。
2.測點描述
兩個轉速測量位置分別為發動機曲軸和水泵位置。發動機曲軸采用角標儀測量轉速,每轉脈沖數為720個;水泵端采用編碼器測量轉速,每轉脈沖數100個。角標儀和編碼器測量位置,如下圖中紅圈所示。
曲軸測量位置
水泵測量位置
3.試驗方法
試驗工況分為怠速工況和加速工況,每個工況采集3組數據。在這,采樣頻率為2048Hz,怠速工況采樣時間為34s;對于加速工況,要求采集完整的加速過程(從怠速到最高轉速)。采集和分析軟件用商業軟件LMS Test.Lab。
4.時域信號
怠速工況發動機曲軸的轉速為600rpm,水泵的轉速為700rpm。測量得到的時域信號如下圖所示。
加速工況,曲軸從怠速600rpm加速到1800rpm,曲軸和水泵的加速工況轉速曲線如下圖所示。
5.穩態工況分析
將兩個轉速時域數據添加到數據籃,在Time Data Selection調入,在Time Signal Calculator模塊中調入函數TACHO_MOMENTS_TO_RPM,輸入相應的通道名和脈沖數,其他參數默認。然后按《怎樣評價傳動裝置的傳遞誤差》一文中用角位移絕對值定義傳遞誤差公式計算角度誤差(第3個公式),也可以用轉速定義公式進行計算。曲軸與水泵的傳動比為1.17。相應的分組改成vibration組,計算公式如下圖所示。下圖中第4個公式,是對上一公式計算得到的結果進行高通濾波,如果不進行高通濾波,得到的傳遞誤差信號有一個很大的趨勢項(基線成直線上升)。
按上面各公式計算得到的傳遞誤差隨時間變化曲線如下圖所示。
對這個時域的傳遞誤差信號作FFT,得到相應的頻譜如下圖所示。整個頻帶內(0-1024Hz)頻率成分主要集中在低頻段,顯示0-100Hz的頻帶,主要頻率成分分別為5.0Hz,10.0Hz,11.75Hz和30Hz。由于怠速工況,發動機曲軸的轉速為600rpm,傳動比為1.17,因此,這4個頻率成分分別為發動機0.5階次,1.0階次,1.17階次和3階次。其中主頻為3階次,也就是發動機的點火階次(6缸機)。
6.加速工況分析
將加速工況采集到的兩個轉速信號按穩態工況計算流程相同處理,得到用角位移表示的傳遞誤差曲線所下圖所示,圖中同時顯示了兩個轉速和角位移傳遞誤差隨時間變化曲線。從圖中可以看出,怠速階段,傳遞誤差較大,升速階段傳遞誤差較小,而當達到穩定轉速后,誤差又變大了。
對傳遞誤差時域曲線做瀑布圖分析,跟蹤曲軸的轉速得到的colormap和主要階次切片(1.17,3,6階次)如下圖所示。
對傳遞誤差時域曲線做瀑布圖分析,跟蹤水泵的轉速得到的colormap和主要階次切片(1,2.57,5.12階次)如下圖所示。
兩種跟蹤方式得到的階次切片的大小完全相同,只是當采用不同的轉速跟蹤時,表示的階次數不同而已。將跟蹤曲軸得到的1.17,3和6階次除以傳動比1.17,則得到跟蹤水泵轉速的1,2.57和5.12階次。因此,二者實質是同一個東西,只是跟蹤了不同的轉速來作瀑布圖分析而已。
7.結束語
通過以上的實例分析,希望您對傳遞誤差分析,從測試到分析有全面的了解與掌握。