利用多振子系统的耦合性进行叶轮机械监测的可行性分析

叶轮机械的叶轮系统是典型的非线性多振子系统，其各组件的振动均具有耦合性．包括叶片流固耦合。利用关联维对风机五个工况叶轮轴向振动信号和叶轮出口气动信号量化结果发现：二者信号关联维曲线的走向一致，即双方信号整体结构变化具有一致性、互体现性。证明了利用叶轮机械的耦合振动信号对之进行监测具有可行性.     

近似熵在叶轮机械振动分析中的应用

利用近似熵表述风机五种工况下叶轮轴向振动信号和叶轮出口振动信号,两种信号近似熵曲线走向一致,具有互体现性。利用这两种振动信号对叶轮机械进行监测具有可行性。     

叶片可调式对旋风机叶轮模态及振动分析

为了满足不同掘进距离的不同通风需求,设计了叶片角度可调的风机叶轮结构。该叶轮结构紧凑、制造成本低、能够实现变工况同步调节,在满足不同工况所需风量和风压的前提下,实现风机更节能、高效的运行。用LMS模态测试软件对叶轮整体结构进行了模态分析,通过试验得到了叶轮的模态参数,为避免叶轮共振提供了依据。同时,对风机不同工况,不同位置的振动信号进行了测试,通过分析采集到的振动信号得到了不同位置振动的主要原因,为风机结构的优化提供了参考。     

基于关联维数的减速器故障在线检测系统

针对减速器振动信号的非线性特征,用关联维数定量地刻画减速器的运行状态。利用Labview建立了减速器在线检测测量系统与Matlab的接口,在Matlab中计算振动信号的关联维数。最后以一组实验为例,验证了该系统可以在线、快速、准确地判断减速器运行状态。     

基于关联维数与支持向量机的内燃机故障诊断研究

为解决内燃机故障诊断这一复杂问题,在ANSYS环境下,对6110型内燃机曲轴在正常工作状态和几种故障状态下进行瞬态动力学分析,得到曲轴的振动信号,对各信号进行相空间重构,并计算其关联维数,采用支持向量机(SVM)直接对关联维数进行分类,从而将配气机构的故障诊断转换为对曲轴振动信号关联维数的分类。研究结果表明:内燃机曲轴在不同工作状态下,振动信号的关联维数各不相同,将关联维数作为特征参数能够去除内燃机曲轴振动信号时域图中的冗余信息,突出故障类型,将关联维数与支持向量机相结合能够较好地解决内燃机故障诊断中的样本少、维数高等问题。     

对旋轴流风机壳体振动特性研究

通过模态试验测得了对旋轴流风机壳体的前六阶固有频率,风机基频的四倍频与壳体第五阶固有频率相近,应通过优化风机结构避免共振产生。风机在额定工况下效率最高点处运行时,试验测得不同位置不同方向的振动情况。结果表明,风机入口和出口处的振动较小,其振动频率主要是风机基频的倍频。两级叶轮及电机处振动较大,主要是流场气动力引起的高频宽带振动。风机顶部水平方向的振动是最剧烈的,可以考虑在顶部加装减振装置减小振动。     

基于分形理论的滑动轴承故障诊断研究

针对滑动轴承异常振动时振动信号的无规则特性和分形维数对时域振动信号的敏感性,将分形理论应用于风机滑动轴承故障诊断,分析了不同程度的接触摩擦状态与分形维数关系,揭示了接触摩擦越严重分形维数越大的规律,将其应用于故障诊断,取得了良好的效果,为滑动轴承故障诊断提出了一种新方法。研究表明:将该方法应用于矿山机械故障诊断领域具有重要的现实意义。     

基于分形盒维数和小波包能量矩的垮落煤岩性状识别

针对综放工作面垮落煤岩性状识别的技术问题,采集了综放开采现场垮落煤岩冲击液压支架后尾梁的振动信号,提出了一种基于分形盒维数和小波包能量矩的识别方法。该方法结合分形盒维数对非线性信号整体定量描述的特点和小波包能量矩对非线性信号在各频带精细描述的特点,先对振动信号进行分形特征分析,求出其盒维数,然后对振动信号进行小波包变换,并计算各频带的能量矩。以分形盒维数和小波包能量矩构造特征向量,并作为BP神经网络的输入来识别顶煤垮落和顶板岩石垮落两种工况。试验结果表明:分形盒维数和小波包能量矩构造的特征向量可用于识别垮落煤岩,识别率达到95%。     

对旋式轴流风机二级区域理论与实验研究

分别运用理论分析、实验、数值模拟等对对旋风机二级区域进行了研究。重点对设计工况和非设计工况风机内部气固耦合流动进行了深入地实验研究,使用动态压力传感器测量了压力脉动,运用信号分析方法对信号做了详细分析,同时结合数值模拟对流场细节进行了讨论。揭示了流场内的压力脉动导致二级叶轮工作环境的恶劣是各种故障产生的根本原因。     

基于压力脉动研究的矿用对旋通风机典型故障分析

分别运用试验、数值模拟等对对旋风机二级区域进行了研究。重点对设计工况和非设计工况风机内部气固耦合流动进行了深入的试验研究，使用动态压力传感器测量了压力脉动，运用信号分析方法对信号做了详细分析，同时结合数值模拟对流场细节进行了讨论。揭示了流场内的压力脉动导致二级叶轮工作环境的恶劣是各种故障产生的根本原因。     

装配式切刀的动态特性研究

加工中振动是影响切刀工作性能和工件质量的主要因素,通过分析建立了装配式车刀工艺系统的数学模型,为使问题求解方便,将模型转换为一阶微分方程组(代数方程),具体分析工艺系统元件振动的发生频率,以C6140车床装配式切刀工艺系统为例,进行了实验研究,绘制了幅频特性曲线,得出了切断刀产生振动的频率范围,便于生产实践中选择。     

振动机械的发展与展望

从振动机械新的工作原理、振动参数的强化、新材料新工艺的采用及振动设备大型化的几个方面，对振动机械的发展进行了论述。     

轴流式通风机叶片振动的测量方法

为了在线实时监测轴流式通风机叶片的振动状况,保证通风机运行的安全性和可靠性,在分析旋转机械叶片现有振动测量方法的基础上,结合通风机自身的结构和工作条件,提出了适用于轴流式通风机叶片振动非接触式测量方法。利用LabVIEW编制的软件程序,对通风机进行了仿真试验。试验结果表明,采用该方法对轴流式通风机叶片振动进行监测是可行的。     

旋转机械故障的信号处理与诊断方法综述

水泵叶片等旋转机械的故障诊断主要采用振动法进行信号获取,通过在叶片上布置传感器获取振动信号并进行分析。目前广泛采用的方法是在设备大修或停机时在叶片上进行振动检测,而这样的检测方法不能实时获取设备运行情况,若在设备工作状态下叶片等机械发生故障,则会导致无法预计的损失。因此,对旋转机械实现长期有效的在线检测是未来故障信号获取方法研究的方向。以江苏省秦淮新河抽水站的轴流泵机组振动检测为例,提出了对设备在线检测的方法并对其优劣势进行了分析。     

液压随钻扩孔器的研制

针对现有液压随钻扩孔器工作时出现的刀翼不能正常收回、振动剧烈等问题,设计制造出了一套新型液压随钻扩孔器.扩孔器设计锁紧机构,当刀翼张开后,能够将其锁住,减轻扩孔时的振动;采用投球憋压与弹簧回收结合的方式,能够有效地保证刀翼的回收.扩孔器设计直径124 mm,能够扩孔的最大直径为270 mm.本文从结构与工作原理上对该扩...     

基于小波变换的煤矿机械滚动轴承故障诊断

由于煤矿机械的特殊工作环境,采集到的故障振动信号通常掺杂着非常明显的噪声干扰信号,如何从复杂的信号中提取出有用的信号非常重要。以煤矿机械滚动轴承为研究对象,通过模拟实验并利用小波变换的阈值去噪及分解与重构对煤矿机械滚动轴承振动信号进行分析处理,提取故障特征信息。实验结果表明,与传统机械故障诊断方法相比,该方法在振动信号的有效提取及检测时效性与准确性方面具有明显的优势,既减少了检测人员的工作量,又提高了检测效率。     

基于混沌分形的旋转机械故障诊断方法研究

混沌分形对揭示事物的非线性本质具有独特性,基于混沌分形的方法对复杂机械系统的早期故障较为敏感。将混沌分形用于复杂机械故障诊断中,用关联维来刻画故障特征,在旋转机械的滚动轴承故障诊断中取得了较好的效果。     

矿用旋转类机械故障自动监测及预警系统设计

为实现煤矿旋转机械故障自动监测、诊断和预警,减少无计划停机,提高机械维修效率,针对现有同类技术无法进行故障在线提取和自动识别等问题,设计一种矿用旋转类设备运行自动监测及预警系统。系统采用模块化功能设计,利用SO 2372-1974《设备振动标准》预设故障数据库,通过加速度传感器收集机械振动曲线,通过分析振动信号得到旋转机械运转情况下的振动参数,并与预设的故障数据库参数特征相对比,完成机械故障的自动监测。系统具有精细监测和粗略监测2种监测模式,利用互锁形式进行关联。转子-轴承旋转模拟实验结果表明:该系统可以对旋转机械故障进行早期的判断、实时监测和预警,系统可靠性高,操作简便。