液体火箭发动机线圈转速测量系统研究
发布时间：2022-12-11 06:57
线圈是液体火箭发动机涡轮泵上的一个重要部件,在线圈产品交付前要经过超高转速测量,考核其工作特性。本文以某型号液体火箭发动机为工程背景,开展线圈转速测量系统研究,建立某型号液体火箭发动机线圈转速测量试验台,试验系统要满足最高转速不低于95000 r/min、测量精度不低于0.5‰的指标要求。针对线圈这一特定的测量对象开展理论分析及计算。用磁力计测出磁性轴端螺钉上磁钢一极正对线圈时线圈的表面磁场,依据测量结果拟合出磁感应强度公式,进而推导出线圈总的磁通量公式。通过数值计算,获得不同转速下对应电压信号的有效值及峰值。基于转速测量原理,给出线圈转速测量系统方案,并对高速电主轴、冷却润滑、运动控制、数据采集、软件测试以及电磁防护等各分系统开展详细设计。高速电主轴是整个测量系统的核心部件,通过数值仿真计算对主轴的结构强度进行预判,获得了主轴在偏心率为0.3时不同转速下的八个动力学系数,以及转子一阶二阶振型和临界转速。在理论分析及数值仿真计算的基础上,建立某型号液体火箭发动机线圈转速测量试验台。通过采用提取信号基频的方法,有效降低噪声对测量信号的干扰。通过开展多轮脉冲试验,对转速测量系统测量精度进行...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外现状
1.2.1 转速测量国外发展现状
1.2.2 转速测量国内研究现状
1.2.3 液体火箭发动机转动试验台国外研究现状
1.2.4 液体火箭发动机转动试验台国内研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 转速测量系统理论分析及计算
2.1 被测对象及转速测量原理
2.2 线圈输出电压信号理论计算
2.2.1 模型简化
2.2.2 线圈磁场计算
2.2.3 信号峰值计算
2.3 本章小结
第3章 转速测量系统设计
3.1 系统总体方案
3.2 测试台设计
3.2.1 高速电主轴
3.2.2 冷却润滑
3.2.3 运动控制
3.2.4 电磁防护
3.2.5 安装与调节工装
3.3 控制柜设计
3.3.1 数据采集
3.3.2 软件测试
3.4 本章小结
第4章 高速电主轴仿真分析
4.1 物理模型
4.2 数学建模
4.3 仿真计算结果
4.3.1 刚度及阻尼系数仿真计算
4.3.2 频率及模态仿真计算
4.4 本章小结
第5章 转速测量及结果分析
5.1 线圈转速测量试验台介绍
5.2 转速测量系统测量精度分析
5.3 考台试验
5.3.1 空载考台试验
5.3.2 带负载考台试验
5.4 线圈转速测量试验
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG船动压水润滑轴承承载特性数值研究[J]. 张岳,刘蛟,刘轶. 节能. 2018(11)
[2]航空发动机转速测量与故障诊断方法研究[J]. 任慧麟,李芳,邓佳. 测控技术. 2018(S1)
[3]水润滑轴承技术进展[J]. 王玉玺,杨辉. 机械制造与自动化. 2018(04)
[4]常见转速传感器工作原理及特性分析[J]. 李俊. 科技风. 2018(21)
[5]超高速空气电主轴动态特性的有限元分析[J]. 吴东,朱军帅,黄泽中,王翔毅,龚怡强. 现代机械. 2018(02)
[6]避免气帘效应的超高速电主轴轴承润滑技术[J]. 王东峰,刘胜超,李彦,仝楠. 轴承. 2018(04)
[7]基于磁电式转速传感器宽频转速检测系统研究[J]. 王浩,赵小勇,赵刚,杨恒辉,徐杰. 仪表技术与传感器. 2017(03)
[8]数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究[J]. 胡斌,刘倩,李雷,张永杰,李亮. 电子测量技术. 2017(01)
[9]基于CPLD设计的火箭发动机涡轮泵转速测量产品[J]. 胡斌,刘倩,李雷,颜晓明,方智毅. 电子测量技术. 2016(11)
[10]一种应用于航空发动机测试的小型磁电式转速传感器[J]. 顾宝龙,赵振平,何泳,陈浩远,闫旭. 机械制造与自动化. 2016(04)
硕士论文
[1]水润滑轴承开发及关键技术研究[D]. 赵圣卿.河南科技大学 2017
[2]超高速空气静压电主轴的动静态性能分析与实验研究[D]. 舒鹏程.广东工业大学 2011
[3]高速大功率全支承空气静压主轴动静态特性的有限元分析与实验研究[D]. 李劼科.广东工业大学 2005
本文编号：3718341
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外现状
1.2.1 转速测量国外发展现状
1.2.2 转速测量国内研究现状
1.2.3 液体火箭发动机转动试验台国外研究现状
1.2.4 液体火箭发动机转动试验台国内研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 转速测量系统理论分析及计算
2.1 被测对象及转速测量原理
2.2 线圈输出电压信号理论计算
2.2.1 模型简化
2.2.2 线圈磁场计算
2.2.3 信号峰值计算
2.3 本章小结
第3章 转速测量系统设计
3.1 系统总体方案
3.2 测试台设计
3.2.1 高速电主轴
3.2.2 冷却润滑
3.2.3 运动控制
3.2.4 电磁防护
3.2.5 安装与调节工装
3.3 控制柜设计
3.3.1 数据采集
3.3.2 软件测试
3.4 本章小结
第4章 高速电主轴仿真分析
4.1 物理模型
4.2 数学建模
4.3 仿真计算结果
4.3.1 刚度及阻尼系数仿真计算
4.3.2 频率及模态仿真计算
4.4 本章小结
第5章 转速测量及结果分析
5.1 线圈转速测量试验台介绍
5.2 转速测量系统测量精度分析
5.3 考台试验
5.3.1 空载考台试验
5.3.2 带负载考台试验
5.4 线圈转速测量试验
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG船动压水润滑轴承承载特性数值研究[J]. 张岳,刘蛟,刘轶. 节能. 2018(11)
[2]航空发动机转速测量与故障诊断方法研究[J]. 任慧麟,李芳,邓佳. 测控技术. 2018(S1)
[3]水润滑轴承技术进展[J]. 王玉玺,杨辉. 机械制造与自动化. 2018(04)
[4]常见转速传感器工作原理及特性分析[J]. 李俊. 科技风. 2018(21)
[5]超高速空气电主轴动态特性的有限元分析[J]. 吴东,朱军帅,黄泽中,王翔毅,龚怡强. 现代机械. 2018(02)
[6]避免气帘效应的超高速电主轴轴承润滑技术[J]. 王东峰,刘胜超,李彦,仝楠. 轴承. 2018(04)
[7]基于磁电式转速传感器宽频转速检测系统研究[J]. 王浩,赵小勇,赵刚,杨恒辉,徐杰. 仪表技术与传感器. 2017(03)
[8]数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究[J]. 胡斌,刘倩,李雷,张永杰,李亮. 电子测量技术. 2017(01)
[9]基于CPLD设计的火箭发动机涡轮泵转速测量产品[J]. 胡斌,刘倩,李雷,颜晓明,方智毅. 电子测量技术. 2016(11)
[10]一种应用于航空发动机测试的小型磁电式转速传感器[J]. 顾宝龙,赵振平,何泳,陈浩远,闫旭. 机械制造与自动化. 2016(04)
硕士论文
[1]水润滑轴承开发及关键技术研究[D]. 赵圣卿.河南科技大学 2017
[2]超高速空气静压电主轴的动静态性能分析与实验研究[D]. 舒鹏程.广东工业大学 2011
[3]高速大功率全支承空气静压主轴动静态特性的有限元分析与实验研究[D]. 李劼科.广东工业大学 2005
本文编号：3718341
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