振动分析在立式岩石取样机故障诊断中的应用
【图文】：
7Hz、27.04Hz。3立式岩石取样的固有特性分析3.1立式岩石取样机固有特性的数值模拟采用ANSYS对取样机的固有特性进行有限元模拟。取样机全长0.85m，宽0.6m，高1.6m。考虑到悬臂控制器、取样轴控制器、皮带传动装置和皮带传动装置的外壳对整体机器的刚度和强度影响很小，所以有限元建模时以配重代替。由于取样机是固定在底座面上的，所以在立柱底座面上施加零位移固定端约束；对于三相异步电动机将其用30kg集中质量单元来代替；选用SOLID187（三维10节点四面体单元）来模拟取样机。划分网格之后的三维实体有限元模型，如图2（a）所示。通过有限元模拟，得到取样机各阶模态频率及对应振型特征，如表1所示。取样机第1阶到第3阶频率下对应的振型图，如图2（b）~图2（d）所示。从第1振型图可以看出，取样机的立柱产生了X方向一阶弯曲变形，而悬臂和取样臂均未出现变形；第2阶振型中悬臂出现了扭曲变形；第3阶振型中主要是立柱产生了X方向的二阶弯曲变形。通过对取样机各阶振型的观察，可以把变形较为明显的部位作为取样机模态实验的测点。表1取样机模态分析结果Tab.1ResultsofSamplerModalAnalysis阶次固有频率/Hz振型特征133.05立柱X向一阶弯曲276.97悬臂出现扭曲3166.85立柱X向二阶弯曲（a）有限元模型图（b）第1阶振型（c）第2阶振型（d）第3阶振型图2取样机有限元模型及前3阶振型Fig.2FiniteElementModelandFirstThreeModesofSampler3.2立式岩石取样机固有特性的实验研究3.2.1测试方案实验研究采用单击激励测一点响应的方法，采样系统为东华DH5922测试系统，如图3所示。振动测试选用DH187压电式加速度传感器，选择加速度传感器的测点位置在取样轴处，根据建模时的坐标方向，力锤的敲击点布置有X和Y两个方向，，X方向的敲击点
对取样机各阶振型的观察，可以把变形较为明显的部位作为取样机模态实验的测点。表1取样机模态分析结果Tab.1ResultsofSamplerModalAnalysis阶次固有频率/Hz振型特征133.05立柱X向一阶弯曲276.97悬臂出现扭曲3166.85立柱X向二阶弯曲（a）有限元模型图（b）第1阶振型（c）第2阶振型（d）第3阶振型图2取样机有限元模型及前3阶振型Fig.2FiniteElementModelandFirstThreeModesofSampler3.2立式岩石取样机固有特性的实验研究3.2.1测试方案实验研究采用单击激励测一点响应的方法，采样系统为东华DH5922测试系统，如图3所示。振动测试选用DH187压电式加速度传感器，选择加速度传感器的测点位置在取样轴处，根据建模时的坐标方向，力锤的敲击点布置有X和Y两个方向，X方向的敲击点主要分布在取样机的大立柱和取样臂上，Y方向的敲击点主要分布在取样机的悬臂上（贴白色矩形纸的为敲击点的位置），测点布置设置采样频率为500Hz，如图4所示。1394线计算机分析系统ICP线L5线压力式加速度传感器DH5922信号测试仪图3实验研究测试原理图Fig.3TestSchematicofExperimentalStudy（a）传感器测点位置（b）X方向力锤测点位置（c）Y方向力锤测点位置图4取样机测点布置示意图Fig.4VibrationMeasuringPointLayoutofSampler3.2.2测试结果对所有敲击点进行敲击后分析频响曲线，发现都有相同的峰值频率。现只分析一个敲击点的信号，如图5所示。从图5（a）中可以看出，频响函数有三个明显的峰值点，可以从频响函数图中得到三个峰值点对应的频率，从小到大依次为14.648Hz、32.959Hz、79.346Hz。由于实际的取样机的地面约束不足，实测的一阶模态会包含有较多的刚体模态，而有限元模拟值33.05Hz假定地面完全约束所得，所以实际测得的第一阶固有频率
【作者单位】： 西北工业大学振动工程研究所;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(11272257)
【分类号】：TH17
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 苟永明;全国测试与故障诊断技术研讨会召开[J];国防科技工业;2004年06期
2 苟永明;测试与故障诊断技术研讨会举行[J];冶金自动化;2004年04期
3 ;北京盛迪振通科技有限公司举办状态监测与故障诊断培训班[J];中国设备工程;2004年08期
4 马良荔;刘永葆;汪丽华;;基于库所有色Petri网的故障诊断算法研究[J];计算机应用研究;2012年03期
5 平静;;机器设备的故障诊断[J];电工技术;1989年12期
6 闫兵，谭达明;故障诊断中的灰色关联度分析[J];振动.测试与诊断;1994年03期
7 张清华;邵龙秋;李红芳;朱月君;;基于无量纲指标的旋转机械并发故障诊断技术[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年S1期
8 刘亚娟;王致杰;;旋转机械系统故障诊断方法综述[J];苏州市职业大学学报;2010年02期
9 陈晓宗;;离心泵的故障诊断方法及故障评定[J];科技与企业;2012年17期
10 张瑞林;机械设备的信息处理与故障诊断[J];机械工程;1985年05期
相关会议论文 前10条
1 段志善;东亚斌;;灰色故障诊断方法及其发展的思考[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年
2 张庆虎;高普云;;基于非线性动力学理论的故障诊断方法与进展[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
3 赵剑伟;赵江;郭志新;;基于多传感器信息融合的故障诊断方法[A];2007'仪表，自动化及先进集成技术大会论文集（一）[C];2007年
4 陈宏;巩晓峗;王丽雅;雷文平;;全矢谱技术在旋转机械不对中故障诊断中的应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
5 娄国焕;周媛;;基于模糊理论的故障诊断方法研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第一分册）[C];2009年
6 吴志洪;袁卫东;姜静;;油质—故障诊断中的重要因素[A];中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第九届（温州）学术年会论文集[C];2004年
7 马建杰;;状态监测、故障诊断技术应用于检修的实践与总结[A];河北冶金学会2013年度空分专业学术交流会论文集[C];2013年
8 程宇;王武;崔福军;杨富文;;基于模型的故障诊断方法研究综述[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 应怀樵;;对我国尽快建立“云智慧实验室与云智慧故障诊断中心”的建议[A];现代振动与噪声技术（第九卷）[C];2011年
10 姚晓燕;;状态监测及故障诊断技术在转动设备应用实例浅析[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前2条
1 武汉科技学院纺织服装学院 林子务;故障诊断中的数学概念[N];中国纺织报;2004年
2 钱宇 李秀喜;先进技术为化工安全保驾护航[N];中国化工报;2005年
相关博士学位论文 前10条
1 胡友强;数据驱动的多元统计故障诊断及应用[D];重庆大学;2010年
2 高保禄;大型复杂机电设备分布式故障诊断方法研究[D];太原理工大学;2010年
3 曹玉苹;基于状态估计的石化过程故障诊断与预报方法研究[D];中国石油大学;2010年
4 李盘靖;远程协同故障诊断关键技术及其应用研究[D];西北工业大学;2006年
5 侯俊剑;基于声像模式识别的故障诊断机理研究[D];上海交通大学;2011年
6 邓学欣;开放式故障诊断构架及动态测试分析方法研究[D];天津大学;2004年
7 田玉玲;多层免疫模型及其在故障诊断中的应用研究[D];太原理工大学;2009年
8 韩光臣;复杂机电装备故障诊断关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
9 李敏;复杂机械基于数据的建模与故障诊断[D];太原理工大学;2010年
10 雷亚国;混合智能技术及其在故障诊断中的应用研究[D];西安交通大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 马昂;基于改进LCD的WVD算法及其在故障诊断中应用的试验研究[D];燕山大学;2015年
2 张帅;车载嵌入式智能故障诊断终端的研究与设计[D];昆明理工大学;2015年
3 陈超;旋转机械状态趋势预测及故障诊断专家系统关键技术研究[D];郑州大学;2015年
4 郭艳均;智能倒频谱及其在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2015年
5 楚晓艳;基于HSMM的齿轮故障诊断方法研究[D];重庆交通大学;2015年
6 付士鹏;基于LabVIEW的旋转机械振动监测与故障诊断的研究[D];华北电力大学;2015年
7 韩杰;大型磨机故障诊断方法的研究[D];南京航空航天大学;2015年
8 孙云;基于模型的梁和框架结构故障定量诊断研究[D];东北大学;2014年
9 张菲;基于LMD和HSMM的旋转机械故障诊断方法研究[D];西南交通大学;2016年
10 朱军;滚动轴承非平稳信号故障诊断若干方法研究[D];中国科学技术大学;2016年
本文编号：2528262
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2528262.html
