一、设备概述

旋转机械故障模拟基础试验台是整个试验机的基础,由精密铝合金板材经精密CNC数控加工而成,方便各种故障套件的安装。平台上方装有透明的安全防护罩,便于观察。并配有安全防护机制,一旦防护罩打开,系统立即停止运行。平台放置在铝型材框架上,框架装有四个可调整震脚轮。当需要移动/转运设备时,可调整滚轮着地,当需要固定设备时,可调整支撑地脚着地。

通过网线,使得控制柜与电脑联接,从而对伺服电机、故障变频电机、磁粉制动器、油膜涡动等进行控制。控制柜内内置24V电源,方便扭矩、位移等传感器供电。

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二、产品特色

1. 乐高式的设计理念,一个底座,根据需求,任意拼搭

2. 模块化设计,多种组合方式,并易于拆装

3. 每种故障类型,对应一种故障套件,套件之间亦可随意联接

4. 可模拟单一故障,或多种拟合故障

5. 故障信号明显,稳定,数据具有代表性

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三、可模拟故障类型

1. 转子动平衡分析

2. 轴心轨迹分析

3. 共振/临界转速研究

4. 油膜涡动

5. 机械摩擦对振动信号的影响

6. 轴系故障分析(包括轴弯曲和轴裂纹分析)

7. 联轴器故障研究

8. 齿轮箱故障研究(包括平行齿轮箱和行星齿轮箱,以及不同齿间隙对振动信号的影响)

9. 滚动轴承故障分析

10. 电机故障研究

11. 带传动研究

12. 变速/变载对振动信号的影响

13. 各种类型的拟合故障

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四、组成模块

1. 旋转机械故障模拟基础试验台

包括:电机、电机控制仪、轴承座、端轴、防震底座、透明防护罩

特点:a. 伺服电机,闭环精确控制转速

b. 通过电脑控制电机转速,操作方便

c. 对转速变换方式进行可编程控制

2. 磁粉制动器&负载

包括:磁粉制动器以及制动器控制仪

特点:a. 内部增加1:3皮带轮减速装置

b. 通过软件调节磁粉制动器

3. 平行齿轮箱故障研究套件

包括:a. 平行齿轮箱(单级平行齿轮箱,一对正常的直齿轮和斜齿轮)

b. 故障直齿轮套件(缺齿、齿根裂缝、点蚀故障齿轮各一套)

c. 故障斜齿轮套件(缺齿、齿根裂缝、点蚀故障齿轮各一套)

特点:a. 齿轮箱内直齿、斜齿可更换

b. 齿轮齿数互质,便于明确故障齿轮

c. 轴两端端盖带有刻度盘,可对齿间间隙进行明确调节

d. 透明齿轮箱盖,方便观察齿轮内部结构

e. 操作简单,方便拆装故障齿轮

研究要素:a. 振动测试方法的学习

b. 直齿轮&斜齿轮的故障特性分析

c. 比较直齿轮和斜齿轮的信号特征

d. 研究齿间隙对齿轮箱振动特性的影响

e. 研究变速、变载情况下对齿轮传动信号的影响

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4. 行星齿轮箱故障研究套件

包括:a. 行星齿轮箱(行星齿轮箱以及一组正常的齿轮)

b. 故障行星轮研究套件(缺齿、齿根裂缝、点蚀故障齿轮各一个)

特点:a. 数据稳定、明显

b. 操作方便,方便拆装故障齿轮

研究要素:a. 振动测试方法的学习

b. 行星齿轮故障信号特征研究

c. 研究变速、变载情况下,对齿轮传动信号的影响

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5. 皮带轮故障研究套件

包括: 皮带轮支撑轴承座、正常皮带轮(带齿、不带齿各一套)、偏心皮带轮、皮带(不带齿、带齿正常和缺齿皮带各一根)、皮带调节装置

特点:a. 操作简单,安装方便

b. 皮带类型丰富

c. 信号稳定,便于采集

研究要素:a. 振动测试方法的学习

b. 研究不同类型皮带轮的信号特征

c. 研究偏心皮带轮的信号特征

d. 研究缺齿皮带对振动信号的影响

e. 学习变速、便在情况下对皮带振动信号的影响

f. 学习不同松紧对皮带振动信号的影响

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6. 动平衡研究套件

包括:轴、两个不平衡圆盘及质量块

特点:a. 不平衡盘上刻有刻度方便计算

b. 操作简单,信号稳定

研究要素:a. 振动测试方法的学习

b. 分析不同长度的轴对信号的影响

c. 分析单/双圆盘对振动信号的影响

d. 分析圆盘位置对振动信号的影响

e. 轴心轨迹的研究

7. 弹性轴研究套件

包括:两根长短不一的轴、一个防护轴承座

特点:a. 直径为10mm,两端20mm,可以与系统轴承座、圆盘等直接联接

b. 当户轴承座上预置位移传感器安装孔,方便数据采集

研究要素:a. 临界转速和共振研究

b. 不同长度轴,对临界转速的影响

c. 不同重量的圆盘,对临界转速的影响

d. 轴心轨迹研究

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8. 滚动轴承故障研究套件

包括:一个测试轴承座,5个滚动轴承(完好、外圈故障、内圈故障、滚珠故障、混合故障各一个)

特点:a. 操作方便,数据稳定

b. 可根据要求订制不同程度的故障轴承

研究要素:a. 学习包络分析方法

b. 研究不同故障类型滚动轴承的特征信号

c. 分析不同滚子数对滚动轴承特征频率的影响

d. 分析滚珠轴承和圆柱轴承的信号特征

e. 研究转速以及径向加载对振动信号的影响

9. 轴弯曲故障研究套件

包括:一根中间弯曲和一根两端弯曲的轴

研究要素:研究不同类型弯曲轴对振动信号的影响

10. 轴裂纹故障研究套件

包括:一根带可调裂纹轴和一根深V裂纹轴以及一个负载转盘

特点:a. 裂纹深度可调节

b. 操作方便,信号稳定

研究要素:a. 分析不同深度裂纹对振动信号的影响

b. 分析变速和变载情况下,对振动信号的影响

11. 联轴器故障研究套件

包括:一个弾性轴承座,一个可改变偏心、偏角的注销联轴器,两个法兰联轴器(正常和偏心各一个),三个不同硬度的梅花联轴器

特点:特制轴承座,可有效保护试验系统,防止电机损坏

研究要素:a. 分析不同类型联轴器,对振动信号的影响

b. 分析不对中振动信号特征

c. 分析变速、变载状态下对联轴器振动信号的影响

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12. 风扇叶片研究套件

包括:三种不同类型的风扇叶片以及挡风片

研究要素:a. 分析不同类型风扇叶片,对振动信号的影响

b. 分析变速情况下对风扇振动信号的影响

13. 机械摩擦研究套件

包括:一个可调节角度、位置的机械摩擦座,以及三种不同材质(铝、铜、橡胶)的摩擦头

研究要素:a. 学习不同机械摩擦对轴系振动信号的影响

b. 分析不同位置、角度机械摩擦对振动的影响

c. 比较不同类型摩擦头对振动的影响

14. 油膜涡动油膜振荡研究套件

包括:一个特殊滑动轴承座,泵以及油路系统

特点:a. 油压可调节

b. 方便位移传感器的安装

c. 信号稳定,便于学习与研究

研究要素:a. 学习油膜涡动油膜振荡的信号特征

b. 学习变速、油压等环境对滑动轴承振动的影响

c. 分析一阶临界转速时,油膜信号特征

15. 电机故障研究套件

包括:7个变频电机(内置不平衡转子、内置翘曲转子、内置故障轴承、内置不对中转子、内置转子断条、内置定子绕组以及全新完好电机各一个)、以及电机控制仪

特点:a. 电机端盖有外置电源线,方便测量电流

b. 电机端盖上预置加速度传感器安装孔

c. 可通过电机控制仪,一键设置定子绕组匝数

d. 操作方便,可快速更换故障电机

研究要素: a. 学习不同类型电机故障对振动信号的影响

b. 学习不同类型电机故障对电流信号的影响

c. 分析变速、变载情况下电机对振动的变化

五、可模拟故障类型

主要技术参数

电机:伺服电机,额定转速3000rpm,最高转速5000rpm(短时);220V交流

磁粉制动器:额定扭矩12Nm,可用转速1500rpm

电气控制:通过电脑控制电机转速,内置RS232和RS485通讯接口与PLC通讯,实时显示当前转速。转速控制方式:恒速、正弦、梯形、阶梯变换

轴:钢制车削;长度400mm,600mm;直径:20mm&10mm(弹性轴)

平行齿轮:浸油润滑,模数2,5级精度

行星齿轮:油脂润滑,模数2,5级精度

滚动轴承:圆柱轴承

隔振底座:铝型材隔振底座,可方便随意安装各种套件;含透明防护罩以及安全防护机制;包含试验桌(柜),可放置试验台以及故障套件

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