碰摩转子系统各种图
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转子碰摩、摩擦故障分析一、机理分析在旋转机械中,由于转子弯曲、转子不对中引起轴心严重变形,间隙不足和非旋转部件弯曲变形等原因引起转子与固定件接触碰撞而引起的异常振动时有发生。
转子碰摩、摩擦是一个复杂的过程,其主要表现为振动响应的随机性和频谱的非线性特征,从机理上分析,摩擦振动对转子有以下四方面的影响:1)直接影响转子运动可分为自转和进动(即公转)两种形式。
摩擦对自转的影响在于附加了一个力矩,因此,在转子原有力矩不变的条件下有可能使转子转速发生波动。
至于进动,由于摩擦力的干预可能使正进动转化为反进动,特别是全周摩擦,常常产生所谓的“干摩擦”现象,从而引起自激振动,影响转子的正常运行,甚至损坏机组。
2)间接影响摩擦的作用使动静部件相互抵触,相当于增加了转子的支承条件,增大了系统的刚度,改变了转子的临界转速及振型。
且这种附加支承是不稳定的,从而可能引起不稳定振动及非线性振动。
3)冲击影响局部碰摩除了摩擦作用外还会产生冲击作用。
其直观效应是给转子施加了一个瞬态激振力,激发转子以固有频率作自由振动。
虽然自由振动是衰减的,但由于碰摩在每个旋转周期内都产生冲击激励作用,在一定的条件下有可能使转子振动成为叠加自由振动的复杂振动。
4)热变形摩擦引起的热变形可能引起转子弯曲,加大偏心量,使振动增大。
二、转子碰摩、摩擦的特征分析摩擦分全圆径环形摩擦和局部摩擦两种,其特征有:a) 振动频带宽,既有与转速频率相关的低频部分,也有与固有频率相关的高次谐波分量,并伴随有异常噪声,可根据振动频谱和声谱进行判别;b) 振动随时间而变。
在转速、负荷工况一定,由于接触局部发热而引起振动矢量的变化,其相位变化与旋转方向相反;c)接触摩擦开始瞬间会引起严重相位跳动(大于100°相位变化)。
局部摩擦时,无论是同步还是异步其轨迹地带有附加的环(说明相位在很大的变化)。
转子碰摩的定量分析比较困难,一般来说,转子与静止件发生摩擦时,转子受到静止附加作用力。
摩托车发动机构造原理照片图解气缸、活塞:6-2 气缸的另一视角图GY6气缸如图6-1所示。
我们从图6-1可以看到,在气缸体边上有槽(或叫正时链条通道),正时链条从此通过到达气缸头,其中还要安装链条的导板片(图6-3a)、链条张紧器(图6-3b)。
图6-1中我们可以看到气缸正前方有一个孔,它是用来安装正时链条的链条调整器总成的,链条调整器总成如图6-3所示。
当正时链条发生磨损松动及异响时,我们可以通过链条调整器来对其进行一定的调整。
6-3a 导板片图6-3b 链条张紧器6-3 GY6链条调整器总成我们在前面已经了解过曲轴箱,在实际的安装中,图6-1所示的气缸,应该是反过来朝下安装在曲轴箱上的。
在图6-1中,气缸中间圆形的缸套部分,就是活塞在气缸中上下运动的空间。
我们没有找到GY6活塞的专门图片,但图6-4给出了一些活塞的照片,图6-5给出了一组活塞环的照片。
6-4 一组活塞图片图6-5 一组活塞环图片见图6-4,活塞上有环槽部,用来安装活塞环。
活塞环分气环、油环。
GY6有二道气环,一道油环。
气环是用来防止燃烧室气体进入曲轴箱,而油环是用来防止润滑机油窜入燃烧室的。
在这里给大家提一个问题,为什么活塞顶部有两个倾斜凹坑?你想一想吧,答案是:避免活塞位于气缸上止点时与进排气门相撞而设置的。
国产上述GY6配件零售价格:缸体大约是¥200多块,国产的活塞价格大约是¥40左右,活塞环¥70左右。
合资的和进口的就贵许多,甚至数倍。
BHGY6强制风扇:在上述的文章中,我们看到了躲在屁股下座垫下发动机里的某些真面目,但是也许会有超级菜鸟问,我还是看不到呀!是的,气缸头和气缸是被包围起来的,像巴基斯坦的妇女,永远戴着一层面纱,这个面纱就是:发动机风扇导风罩,如图7-1所示。
图7-2是风扇盖。
图7-3是各种冷却风扇。
7-1 风扇导风罩图7-2 风扇盖7-3 各种冷却风扇在上文中我们看到了气缸头、气缸的图片,为了带走燃烧产生的大量热量,我们可以看到它们外周覆盖的巨大散热片,但是还是不行啊,热啊,于是就用塑料罩包起来,用风扇不停地吹,塑料罩的功用就是形成冷却气流流动的气道。
一、激励频率W=900Hz 但静子刚度不同时:
1、kc=7.5e6N/m:
2、kc=2.6e6N/m 时:
位移 x 位移 y
kc=7.5e6N/m 的轴心轨迹图
x
d x /d t
kc=7.5e6N/m 的Poincare 截面图
t
x
kc=7.5e6N/m 的时域图
位移 x 位移 y
kc=2.6e6N/m 的轴心轨迹
图
x
d x /d t
kc=2.6e6N/m 的Poincare 截面图
t
x
kc=2.6e6N/m 的时域图
3、kc=2.9e6N/m 时:
4、kc=3.1e6N/m 时:
位移 x 位移 y
kc=2.9e6N/m 的轴心轨迹图
x
d x /d t
kc=2.9e6N/m 的Poincare 截面图
t
x
kc=2.9e6N/m 的时域图
位移 x 位移 y
kc=3.1e6N/m 的轴心轨迹图
x
d x /d t
kc=3.1e6N/m 的Poincare 截面图
t
x
kc=3.1e6N/m 的时域图
二、静子刚度kc=3.5e6N/m 但激励频率不同时:
1、w=1000rad/s 时:
2、w=1800rad/s 时:
位移 x 位移 y
w=1000rad/s 的轴心轨迹图
x
d x /d t
w=1000rad/s 的Poincare 截面图
t
x
w=1000rad/s 的时域图
位移 x 位移 y
w=1800rad/s 的轴心轨迹图
x
d x /d t
w=1800rad/s 的Poincare 截面图
t
x
w=1800rad/s 的时域图
三、偏心对碰摩转子系统的影响:
1、kc=3.5e6N/m 、w=2300rad/s, b=0.025mm 时:
2、kc=3.5e6N/m 、w=2300rad/s, b=0.03mm 时:
位移 x
位移 y
b=0.025mm 的轴心轨迹图
x
d x /d t
b=0.025mm 的Poincare 截面图
t
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b=0.025mm 的时域图
位移 x 位移 y
b=0.03mm 的轴心轨迹图
x
d x /d t
b=0.03mm 的Poincare 截面图
t
x
b=0.03mm 的时域图
四、kc=3.5e6、w=2300时不同摩擦系数对碰摩的影响: 1、f=0.1时:
2、f=0.2时:
3、f=0.31时:
位移 x 位移 y
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d x /d t
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位移 x 位移 y
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位移 x 位移 y
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d x /d t
t
x。