发动机冷试设备原理及测试方法PPT课件
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发动机冷试振动测试原理冷试是指发动机在不点火的状态下,由电机拖动发动机曲轴运转,通过冷试台架的各项传感器对发动机各项性能指标进行监控,从而判断产品本身是否存在质量缺陷。
发动机冷试相比热试而言更加的安静、无污染。
在发动机冷试过程中,振动测试是非常关键的一项测试指标。
通过振动测试能够发现发动机装配过程中零件质量和零件配合问题导致的异响和共振,及时拦截缺陷发动机,改善产品质量。
1 冷试振动测试原理1.1 振动信号采集冷试测试过程中主要通过冷试台架内置的振动传感器来采集振动信号,并经过冷试台数据处理器计算,从而得到最终的振动测试结果。
如图1所示为冷试台振动信号采集原理。
图1冷试台振动信号采集原理在直列四缸及三缸发动机冷试设备中,一般会设置2个振动传感器来进行检测,其中一个布置在缸体下部,另一个布置在缸盖上部,都要求垂直于发动机表面。
传感器根据其与发动机的接触方式分为接触式机械振动传感器和非接触式的激光振动传感器两种,在发动机冷试的研发阶段可以根据发动机和测试条件的不同选取合适的传感器,接触式机械加速度传感器的优点是外界干扰小,通过辅助装备可以在未完全加工的表面进行工作,缺点是量程小(上限大约在10khz),易损坏;非接触式激光振动传感器的优点是量程范围大(上限大约在20khz),缺点是外界干扰大,对环境工况要求较高。
图2 接触式振动传感器和非接触式激光振动传感器测试信号中振动的强弱可以通过频率,速度,位移,加速度等参数来评价发动机振动特性,冷试测试中通常使用加速度来进行评价,其计算公式如下:L α=20lg(αe αref) 式中:αe 为加速度有效值,单位dB , αref 为加速度参考值,国际常规值:10−6m/s2,中国常规值:10−5m/s2。
1.2振动信号的处理冷试采集的振动信号为周期性振动,可以通过时域信号或者频域信号来进行表示。
其中时域波形可以表达信号随着时间的变化,时域是真实世界,是唯一实际存在的域。