一种基于CAT的滑动轴承特性测试方法(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

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3　CAT系统软件

CAT系统软件用FORTRAN语言和汇编语言写成。图5是CAT系统软件的分块框图，可分为两大部分：一部分是实验信号的采集、精密诊断分析软件，包括数据采集模块、数据监控模块；另一部分是轴承性能分析、测量系统标定、轴承动特性识别软件，包括标定模块、数据分析处理模块、动特性识别模块。

图5　CAT系统软件分布框图

4　四瓦可倾瓦轴承特性实验

　　(1)轴承参数及实验条件：
用所建立的CAT系统进行轴承实验研究，选择如图4所示的四瓦可倾瓦轴承，其直径为152.4mm，长径比为1.703，间隙比为2.1‰。实验中采用ON、1000ON、2000ON、3000ON、3500ON五个等级的轴承负荷，实验转速分别取3000r/min、4000r/min、5000r/min、6000r/min。

(2)系统的标定：
为了消除环境和系统预置等的影响，在试验前应先对所有的传感器、预置放大装置、前置处理器、A/D转换板及所有的连线等整个CAT系统进行细致的标定。对于快变信号测量系统，用悬挂质量法［3］进行不同频率下频响函数的标定。对于慢变信号测量系统，标定就是将各种标准状况下的信号通过测量系统记录在计算机中，作为校正实验测量结果的系数。

实验中，为了及时发现在轴承特性测量过程中由于信噪比过低、仪器和实验条件不稳定、偶然性等引起的转速、载荷偏差，将每块轴瓦的负荷、轴承总负荷、合成轴承负荷及负荷误差同时显示在计算机屏幕上实时监控(图6为转速5000r/min，负荷3000N时的一幅画面)。

图6　四瓦可倾轴承瓦及轴承负荷

5　实验结果及分析

(1)静特性：
图7是四瓦可倾瓦轴承的流量和摩擦阻力随承载系数(So)的变化曲线。从图中可以看出，摩擦阻力实验值和理论计算值符合很好。由于理论计算流量为每块瓦单独供油时进口边流入各瓦的流量之和，而实验中采用集中供油，润滑油不能布满每一块轴瓦与轴间的间隙，因此进口流量实测值远小于理论计算值。

图7　四瓦可倾瓦轴承静特性

表1是四瓦可倾瓦轴承的温度分布。其中的A、B、C、D、E、F对应于图4的各测点。由表1可以看出，轴承的瓦面温度随转速和载荷的增加而增加，下瓦温度高于上瓦温度，瓦面上最高温度点位于支点附近。

(2)动特性：

图8是3000r/min下扰动频率为50Hz时四瓦可倾瓦轴承实验测量刚度阻尼系数与理论计算值(涡动比为1.0)的比较。图中实线为理论计算曲线，虚线为实验值连线，横坐标为对数坐标。由于大承载系数下，轴承刚度阻尼系数的理论计算和实验测量都存在一定的难度［10］，刚度阻尼系数的实测值与理论计算值的趋势不完全一致，当承载系数较小时二者趋势相近，当承载系数较大时理论值大于实测值。

图8　可倾瓦轴承刚度阻尼系数