從裝備質(zhì)量重達數(shù)百噸的汽輪機到運行轉(zhuǎn)速高達數(shù)萬轉(zhuǎn)的航空發(fā)動機,旋轉(zhuǎn)機械深刻地影響著現(xiàn)代生活。申克DH系列高速動平衡設(shè)備,作為旋轉(zhuǎn)機械生產(chǎn)的最后一個環(huán)節(jié),為轉(zhuǎn)子的精確平衡提供了依據(jù)和參考。除常規(guī)的保養(yǎng)維護項目以外,還需對測量系統(tǒng)和擺架進行必要的激振以及試驗?zāi)B(tài)測試,以確保設(shè)備的力學(xué)性能和測量系統(tǒng)運行正常。Q系列測試系統(tǒng)正是為這一需求而設(shè)計。
DH產(chǎn)品圖
什么是激振測試?
激振器是經(jīng)過計量、可以產(chǎn)生大小可計算振動的振源,周期性施加于擺架可以檢驗測量系統(tǒng)的工作情況。平衡機擺架在出廠前均接受過嚴格檢測,但在長途運輸、機電安裝等環(huán)節(jié)中仍有可能產(chǎn)生導(dǎo)致測量鏈路問題。
而且經(jīng)年累月的使用,擺架的機械剛度會產(chǎn)生不可逆的變化,導(dǎo)致設(shè)備的最終讀數(shù)不再準確,進而影響平衡效率。通過激振測試,可以調(diào)校測量系統(tǒng),使讀數(shù)與實際結(jié)果盡可能接近。
激振測試可以檢驗測試從傳感器、濾波設(shè)備到測量終端整個測量鏈路是否完好,還可以調(diào)校測量系統(tǒng),使讀數(shù)與實際結(jié)果盡可能接近。
什么是試驗?zāi)B(tài)測試?
若要進一步了解擺架的力學(xué)性能,單憑激振測試不能完全滿足,此時還需要開展模態(tài)測試。模態(tài)就是模擬結(jié)構(gòu)固有的動態(tài)特性,如固有頻率、剛度、振型等特性。運用模態(tài)分析,可以幫助我們評價現(xiàn)有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動態(tài)特性。模態(tài)分析可分為:數(shù)值模態(tài)分析、試驗?zāi)B(tài)分析、運行模態(tài)分析等。
上圖展示了某薄片1至4階的模態(tài)
區(qū)別于建立模型繼而進行有限元分析的數(shù)值模態(tài)分析,試驗?zāi)B(tài)分析只需在測試臺搭建激勵系統(tǒng)、響應(yīng)測試系統(tǒng)以及信號分析系統(tǒng),就可在終端擬合出系統(tǒng)的固有動態(tài)特性,可以針對性的了解擺架在實際使用過程中的相關(guān)情況。使用不同的激勵方式來可滿足不同的測試需求,常見的激勵類型包括穩(wěn)態(tài)激勵、瞬態(tài)激勵和隨機激勵。
上圖展示了不同形態(tài)的激勵及常見的實例
擺架在激勵下振動起來,通過傳感器搜集振動信號,加以分析我們便能了解到擺架的一些力學(xué)特性。
為什么需要使用Q系統(tǒng)進行測試?
Q系統(tǒng)是申克為檢測DH系列高速動平衡擺架,開展試驗?zāi)B(tài)測試專門開發(fā)的測試套件。它采用特殊設(shè)計,可方便快捷地完成測試臺的搭建和進行測試,節(jié)約停機時間。其測試使用的器材、傳感器等均經(jīng)過DAKKS 校準實驗室認證,測試結(jié)果更具可靠性。
Q系統(tǒng)測試
相對于普通激振測試,Q系統(tǒng)配備了可以進行擺架敲擊測試和動剛度測試的儀器。通過敲擊產(chǎn)生的沖擊激勵,測量擺架軸承座4個特征點的振動情況,從而得到擺架在6個自由度下的固有頻率,因此可以有效判別平衡過程中的異常振動放大與擺架是否相關(guān)。
Q 系統(tǒng)可利用激振器施加頻率可變的慣性力,測量擺架總計12個特征點的振動情況,并使用插值法擬合擺架的動態(tài)剛度,以此用來推算擺架的靜剛度,以及擺架動剛度的衰減過程。
Q系統(tǒng)靜剛度測試
普通激振可以確認測量結(jié)果是否準確,但是對于為什么普遍的振動測不準、或振動不正常,大部分情況下是無能為力的。而申克的Q測試系統(tǒng)展開的試驗?zāi)B(tài)測試,可以幫助工程師在更加全面了解擺架的動態(tài)特性情況下掌握擺架剛度的衰減情況,又或者在測量出現(xiàn)疑難問題時,幫助判別測量故障的成因,因此可以更好地對擺架進行調(diào)整。
關(guān)于上海申克機械有限公司(SCHENCK SHANGHAI MACHINERY)
上海申克機械有限公司成立于1999年,是1881年成立的世界知名企業(yè)-德國卡爾申克股份公司(CARL SCHENCK AG)在中國的獨資子公司,隸屬于跨國公司-德國杜爾(Dürr)集團。作為高新技術(shù)型企業(yè),公司在技術(shù)上與德國總部保持同步,產(chǎn)品性能已達到國際先進水平。上海申克不僅具備生產(chǎn)能力,同時通過與德國總部的合作研制和開發(fā)適合中國市場的新產(chǎn)品,已成為杜爾集團和德國申克在亞洲的業(yè)務(wù)中心。
上海申克機械有限公司主要負責杜爾集團測量與加工系統(tǒng)的在華業(yè)務(wù),共有五大產(chǎn)品線:
申克平衡與診斷系統(tǒng):致力于平衡技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,為各類工業(yè)制造商提供平衡及檢測設(shè)備、平衡服務(wù)與咨詢業(yè)務(wù)。
杜爾裝配產(chǎn)品:提供車橋裝配與調(diào)整、汽車分裝與合裝以及乘用車和商用車下線檢測設(shè)備和系統(tǒng)。
杜爾汽車加注與測試系統(tǒng):為乘用車、商用車、農(nóng)用機械、工程機械制造商以及家電行業(yè)制造商提供加注與測試設(shè)備。
安科家電加注與測試系統(tǒng):安科長期致力于設(shè)計、開發(fā)和銷售應(yīng)用于商業(yè)電器、空調(diào)、冰箱和其他家電設(shè)備的加注系統(tǒng)、測試系統(tǒng)和生產(chǎn)線信息系統(tǒng),為客戶提供高效率、低成本的集成方案。
BENZ精密工具:專注開發(fā)和制造用于車削機、加工中心和轉(zhuǎn)移線的開創(chuàng)性金屬、木材和復(fù)合材料加工工具系統(tǒng)。
關(guān)于杜爾集團 ( Dürr AG)
杜爾是國際領(lǐng)先的機械和工廠設(shè)備企業(yè)供應(yīng)商,其產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)保證了不同行業(yè)制造過程的高效性。公司65%的銷售額來自于汽車工業(yè),其他服務(wù)的領(lǐng)域還包括機械制造、化工與制藥業(yè)等,并且通過2014年10月收購HOMAG集團后,開始涉足木材加工行業(yè)。杜爾在28個國家設(shè)有94個營業(yè)辦公室,全球年營業(yè)額約32億歐元,員工總數(shù)約13,7000人。
杜爾集團的主要業(yè)務(wù)包括:
涂裝和總裝系統(tǒng):應(yīng)用于汽車工業(yè)的噴涂車間和總裝系統(tǒng)
應(yīng)用技術(shù):自動化進行油漆噴涂、密封和膠粘劑應(yīng)用的機器人技術(shù)
測量與加工系統(tǒng):動平衡和清洗系統(tǒng),測試與加注技術(shù)
清潔技術(shù)系統(tǒng):排氣凈化系統(tǒng)和節(jié)能技術(shù)
木材加工機械與系統(tǒng): 供木材加工所用的機械系統(tǒng)
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