消防設(shè)備研究范永忠(上海市消防總隊(duì),上海200051)泡沫消防車空壓機(jī)常發(fā)生的故障如軸承點(diǎn)蝕、螺桿磨損過度等,采用虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù),基于LabVIEW搭設(shè)了一套空壓機(jī)振動(dòng)采集系統(tǒng),并通過分析建立了空壓機(jī)的振動(dòng)模型,將空壓機(jī)的振動(dòng)簡化成簡諧激勵(lì)情況下的兩自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng),通過。
加速度值度傳感!S數(shù)擬采電卡-計(jì)算M機(jī)圄1空壓機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集分析系統(tǒng)2振動(dòng)模型空壓機(jī)工作時(shí),螺桿泵、取力器、發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件因?yàn)樯a(chǎn)、裝配、使用等原因,(軸心)重心都難免會(huì)有一定的偏心量,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中該偏心量會(huì)產(chǎn)生偏心轉(zhuǎn)動(dòng)、慣性力,這些因素均會(huì)產(chǎn)生周期性的激勵(lì)而導(dǎo)致空壓機(jī)的振動(dòng),如圄2所示??諌簷C(jī)旋轉(zhuǎn)軸一般水平安置,假設(shè)偏心質(zhì)量位于旋轉(zhuǎn)軸截面A處,則作用于A處且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心的偏心離心力如式(1)所示。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí),與重力的合力將對(duì)軸端形成周期性的簡諧激勵(lì),造成周邊的振動(dòng)方程如式(2)所示。
動(dòng)幅值W為偏心軸轉(zhuǎn)速。
可以看出空壓機(jī)振動(dòng)的主要頻率和軸轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系,空壓機(jī)中由于取力器、螺桿泵等部件轉(zhuǎn)速基本一致,因而振動(dòng)主頻單一,可以將空壓機(jī)的整個(gè)振動(dòng)過程簡化成簡諧激勵(lì)情況下的兩自由度系統(tǒng)發(fā)生的強(qiáng)迫振動(dòng),如圄3所示。其中,OT1表示空壓機(jī),OT2表示取力器。
圄3的系統(tǒng)振動(dòng)方程如式(3)所示。
?。╞)頻譜圖正??諌簷C(jī)振動(dòng)信號(hào)電mo(濾波)卜時(shí)間/s(b)頻譜圖故障前空壓機(jī)振動(dòng)信號(hào)簡諧激勵(lì)情況下的兩自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)。
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