基于磁流变阻尼器的密封流体激振半主动控制及铣床和车床的振动主动控制

发布时间：2021-06-16 01:16

　　旋转机械在运行的过程中,会由于各种原因产生振动故障,而振动故障的发生会引起停机、爆炸等事故,严重时造成较大的经济损失以及人员伤亡。因此,研究有效的减振技术,控制此类机械在运行过程中的振动,对生产过程的稳定性和安全性有极大的重要性。本文主要研究了透平机械的密封间隙流体激振及铣床和车床加工过程中的振动控制方法。采用磁流变阻尼器这一新型阻尼器,利用LabVIEW软件编写PID控制程序,实现对密封间隙流体激振的半主动控制;监测铣床和车床实际加工过程中的振动数据,并采用正交实验法研究三个加工参数对机床振动影响的强弱;采用主动阻尼装置（Active Damper Device,简称ADD）对铣床的主轴和车床的刀架进行振动主动控制,并对比施加控制前后铣床主轴和车床刀架的振动峰值和加工工件的表面质量,分析主动阻尼装置对铣床和车床振动的控制效果以及对加工精度的提高作用。所做主要工作总结如下:（1）使用Dyrobes软件建立转子-密封系统的模型,理论计算该系统的临界转速及振型,对比有无阻尼情况下系统转子的轴心轨迹,从理论上证明施加阻尼可以降低转子-密封系统的振动。在此基础上搭建了振动控制实验台,在合适的位... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１迷宫密封结构??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌａｂｙｒｉｎｔｈ?ｓｅａｌ??在迷宫密封结构中，转子和密封之间存在密封间隙，作为介质的流体在流经??

通过流体和转子上叶片的相互作用能够根据需要实现流体能量和机械能之??间的相互转化。在透平机械的端面，为了防止高速转轴和周围的固定部件发生碰??磨，常采用迷宫密封，迷宫密封的结构多种多样［３］，如图１－１所示。??孩光轴式?ｂ萬我式??奪－諭??ｃ?ｔ捞式?ｃｔ阶樑式??图１－１迷宫密封结构??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌａｂｙｒｉｎｔｈ?ｓｅａｌ??在迷宫密封结构中，转子和密封之间存在密封间隙，作为介质的流体在流经??密封结构时会进入到间隙中。当转子在密封腔中发生涡动时，转子周向上的间隙??不一致，进入密封间隙的流体具有很高的轴向速度和周向速度，通过密封腔时，??在各腔中形成了螺旋形的流动方式［４］，如图１－２?（ａ）所示。转子周向上的流体流??动导致了流体压力分布不均匀，并且与转子周向上的间隙变化不同步。转子在涡??动的同时受到流体给它的一个力，将这个力分解出一个与偏置方向相垂直的切向??力（即激振力）［５］，如图１－２?（ｂ）所示，该切向力将激励转子产生涡动。当激振??力的频率达到或超过转子的固有频率时

１．４振动主动控制技术??１．４．１振动主动控制的原理??如图１－３，振动系统和控制系统共同组成振动主动控制系统，振动系统的振??动幅值需要被控制，控制系统根据传感器检测到的信号，经过控制器的分析反馈，??最终通过作动器做出相应的控制动作。??｜?—ｎａ?振动佶Ｕ?Ｉ．．．……丨作川倍Ｕ????传感器＾?振动系统《??作动器???Ｈ控制器????反馈倍?１?控制信号??图１－３主动控制系统方框图??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??（１）传感器是一种可以测量并输出物理量的测量元件，使用传感器测量需??要控制的振动信号是主动控制进行的第一步。传感器的种类很多，不同种类的传??感器功能各不相同，适用于不同的场合。按照作用方式，传感器分为接触式和非??５??


本文编号：3232075