[发明专利]不平衡激扰力及不平衡激扰力矩联合作用下的设备内源激励载荷定量测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种测量方法，具体地说是旋转设备内源特性的测量方法。

背景技术

由于实际工况的复杂性，设备对安装基础的激励力通常很难通过直接测量得到，而设备出厂的台架试验结果则容易得到，如能有效利用台架测试数据，得到实际环境下设备对安装基础的激励力，则可有效解决实际测试带来的困难。

进行设备出厂的台架试验，常常采用的方法是：设备固定于模拟实际工况下的台架上，使设备正常运行后，测量试验台架上的加速度值，以此模拟设备在实际工作环境下的加速度响应。而分析设备实际工作环境下的激励力是需要一定前提条件：设备激扰力、设备等效质量、隔振器及安装基础阻抗均为已知量。安装基础（基座等）具有一定的复杂性，安装基础振动时很难区分有多大质量参与“设备—基座”系统的振动，因而安装基础的等效质量m_b难以准确得到；另一方面，安装基础多为复杂弹性体，其支撑刚度kb也将随外界激励频率发生改变，因此，安装基础的刚度kb也难以得到，而实际设备并非理想刚体，设备激扰力及其内阻抗也不易确定。所以根据以往的台架试验方法很难得到设备对台架的激励力。

有关设备台架试验方法的公开文献大多都是集中在测试基座阻抗上，并未有相关报道主要解决设备内源特性的问题。相关报道主要有：1、机械设备振动源特性研究（船舶力学2010年10月第14卷第10期）；2、加载对设备基座导纳测量的影响研究（振动与冲击2005年第24卷第4期）；3、设备安装对基座导纳测量的影响研究（中国造船2005年9月第46卷第3期）；4、Resilient mounting systems in building（Applied Acoustics.1976,9:77-101）；5、Characterization of structure-borne sound sources:The source descriptor and the coupling function（Journal of Sound and Vibration,1987,114(3):507-518.）等。其中：文献1提出了对设备源特性进行测量，对弹性安装测量自由速度的条件进行试验分析，但文中并未确定设备振动的等效质量和等效激扰力的方法；文献2主要是考虑外载荷对设备基座的影响，并未考虑基座对设备内源特性是否有影响；文献3主要针对的是设备的安装基础的导纳进行了分析，并未提出设备的内源特性的估算方法；文献4提出了用“自由速度”描述源强度；文献5引入了源描述符来表征源特性。

发明内容

本发明的目的在于提供稳定性和可控性好、成本低、辅助设备少、简便易行的不平衡激扰力及不平衡激扰力矩联合作用下的设备内源激励载荷定量测试方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明不平衡激扰力及不平衡激扰力矩联合作用下的设备内源激励载荷定量测试方法，其特征是：

选择一组两台相同的隔振器分别布置在被测设备的机脚上，隔振器的刚度为k₁、阻尼系数为c₁，将隔振器固定在刚性台架上，在被测设备机脚的隔振器位置处安装四个加速度传感器；将被测设备即两自由度振动系统转化为两个单自由度振动系统，即将加速度传感器延被测设备转动弯矩的方向分为左右两组；启动被测设备，分别获取两组加速度传感器的信号，得出第一组的平均速度值为v₁，第二组的平均速度值为v₂；更换两台隔振器，第二组隔振器的刚度为k₂、阻尼系数为c₂，启动被测设备，分别获取两组加速度传感器的信号，可以得出第一组的平均速度值为v₁′第二组的平均速度值为v₂′，则两个单自由度振动系统的内源特性为：

F_L＝D₁/D₀,m_e1＝D₂/D₀，F_R＝D₁′/D₀′,m_e2＝D₂′/D₀′，