如何設(shè)計(jì)實(shí)施機(jī)械系統(tǒng)振動、噪聲信號的測試實(shí)驗(yàn)

2017-03-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

由于第一次接觸實(shí)際實(shí)驗(yàn),水平有限,請大家指教。

本文將以我參與的一次實(shí)驗(yàn)為背景,來講述如何設(shè)計(jì)實(shí)施機(jī)械系統(tǒng)振動、噪聲信號的測試實(shí)驗(yàn),以期能夠?yàn)橐院蟮墓ぷ魈峁﹨⒖肌?shí)驗(yàn)的實(shí)施主要有以下幾部分:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)件加工,實(shí)驗(yàn)場地的選址,實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。因?yàn)槲瓷婕皩?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,故此方面將不涉及。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),包括實(shí)驗(yàn)件的設(shè)計(jì)、測試儀器的選擇。

1,實(shí)驗(yàn)件的設(shè)計(jì):在這一過程中應(yīng)盡量注意所設(shè)計(jì)零件的過渡部分(與基礎(chǔ)等的連接)的加工誤差的控制。舉例來說:軸孔,軸承端蓋與密封圈的外徑。如果這些誤差設(shè)計(jì)不當(dāng),將會造成裝配困難,甚至二次加工。

避免這樣可以考慮的原則是:首先、明確各個(gè)零件的功能,理解各個(gè)關(guān)鍵尺寸的意義,以便給定公差,這在裝配面尤其重要;其次、考慮到標(biāo)準(zhǔn)件(密封圈)的尺寸,與其配合的面尺寸公差一定要合適,否則很難配置合理的標(biāo)準(zhǔn)件。

2,測試儀器選擇的注意事項(xiàng):

1).測試儀器輸出信號的電壓等是否與采集儀器匹配。編碼器輸出信號與分頻器輸入,分頻器與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與OROS等等,由此可能導(dǎo)致的某一部件不能正常工作,以使最終的信號不正常。

2).一定要斷開電路再連線,否則弱電儀器可能導(dǎo)致儀器故障,強(qiáng)電則可能燒毀線路,危及實(shí)驗(yàn)人員的安全。

3).加載設(shè)備如何控制:盡量選數(shù)控,因?yàn)榭刂屏咳绻菍?shí)驗(yàn)結(jié)果的敏感因素,那么手控者的操作,將很大程度上影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的好壞。

例如此次實(shí)驗(yàn),制動器的加載是由手控,很難保證兩種工況完全相同。

二、實(shí)驗(yàn)件加工

加工廠的選取,由于是單件加工,故一定要事先說明加工方法,如能寫入合同最好,因?yàn)樵趪鴥?nèi)這個(gè)環(huán)境下,很多問題不好控制,盡量減少這些因素對實(shí)驗(yàn)的影響。

三、實(shí)驗(yàn)場地的選擇

最好在所在單位或者同城,否則問題的處理將非常麻煩。

四、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行

首先,分析實(shí)驗(yàn)的主要影響因素,對這些因素的控制將直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如,此次實(shí)驗(yàn)的影響因素主要有:載荷的波動,轉(zhuǎn)速的波動,聲壓傳感器位置的誤差,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境噪聲如何影響,實(shí)驗(yàn)機(jī)器不開啟測試電路打開。

1、載荷波動將直接影響噪聲的幅值,所以要得到好的結(jié)果必須盡量保證兩種工控的載荷。

2、轉(zhuǎn)速的波動直接影響峰值對應(yīng)的頻率,所以轉(zhuǎn)速的波動將以公式來影響峰值對應(yīng)頻率(其中18為小齒輪齒數(shù), 為小齒輪轉(zhuǎn)速波動,單位rpm)。

3、聲壓傳感器位置誤差將如何影響。經(jīng)過測試知,較小的的角度偏差對噪聲信號(2~4dB)影響不大(0.5dB以內(nèi))。

4、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境噪聲如何影響。不太清楚,但是測試噪聲結(jié)果為:關(guān)門時(shí)60dB,開門時(shí)70dB。

5、實(shí)驗(yàn)機(jī)器不開啟測試電路打開。經(jīng)測試判斷出6k,12k,18k這幾個(gè)頻率峰值是電路,也即測試系統(tǒng)本身產(chǎn)生的。

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