上海2023年8月25日 /美通社/ -- 從裝備質(zhì)量重達(dá)數(shù)百噸的汽輪機到運行轉(zhuǎn)速高達(dá)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(yán)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(zhǔn)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(zhǔn)實驗室認(rèn)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(rèn)測量結(jié)果是否準(zhǔn)確，但是對于為什么普遍的振動測不準(zhǔn)、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。
