旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)臺(tái)是一種用于模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)、開展教學(xué)與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)備，以下將從其結(jié)構(gòu)組成、功能作用、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等維度展開介紹：

結(jié)構(gòu)組成

· 機(jī)械本體模塊

· 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：通常采用電機(jī)作為動(dòng)力源，搭配變頻器實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制，可使轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械在啟動(dòng)、升速、穩(wěn)定運(yùn)行、降速及停機(jī)等不同階段的狀態(tài)。

· 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)：是實(shí)驗(yàn)教學(xué)臺(tái)的核心部件，包括轉(zhuǎn)軸、安裝在轉(zhuǎn)軸上的圓盤、葉輪等部件。這些部件的質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)會(huì)影響轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性，可通過改變圓盤或葉輪的數(shù)量、位置、質(zhì)量等來模擬不同的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

· 支承系統(tǒng)：一般由軸承座和軸承組成，用于支承轉(zhuǎn)子并保證其能夠平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，常見的軸承類型有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承，不同類型的軸承具有不同的動(dòng)力學(xué)特性和適用工況。

· 測量與監(jiān)測模塊

· 傳感器系統(tǒng)：安裝有多種傳感器，如加速度傳感器用于測量轉(zhuǎn)子的振動(dòng)加速度，位移傳感器用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子的徑向或軸向位移，轉(zhuǎn)速傳感器用于測量轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，溫度傳感器用于監(jiān)測軸承、電機(jī)等部件的溫度4。

· 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：將傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，具有較高的采樣頻率和精度，以確保能夠準(zhǔn)確捕捉到旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行過程中的瞬態(tài)信號(hào)和穩(wěn)態(tài)信號(hào)。

· 數(shù)據(jù)分析與處理軟件：對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，能夠顯示振動(dòng)的時(shí)域波形、頻域頻譜、軸心軌跡等信息，還可以進(jìn)行特征提取、故障診斷算法的應(yīng)用，以及對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測。

· 故障模擬模塊

· 不平衡故障模擬裝置：通過在轉(zhuǎn)子上安裝不同質(zhì)量的偏心塊或調(diào)整原有部件的質(zhì)量分布，來模擬轉(zhuǎn)子的不平衡故障。

· 不對中故障模擬裝置：用于模擬轉(zhuǎn)子與相鄰部件之間的軸線不對中情況，可通過調(diào)整連接部件的位置或角度來實(shí)現(xiàn)不同程度的不對中，如平行不對中、角度不對中或綜合不對中等。

· 軸承故障模擬裝置：通過在軸承上設(shè)置人工缺陷，如滾道磨損、滾珠破裂、內(nèi)圈或外圈裂紋等，來模擬軸承故障。

功能作用

· 教學(xué)功能

· 理論結(jié)合實(shí)際：為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓他們將在課堂上學(xué)到的機(jī)械原理、振動(dòng)理論、信號(hào)處理等知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中，加深對理論知識(shí)的理解。

· 培養(yǎng)實(shí)踐技能：學(xué)生可以親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)，學(xué)習(xí)使用各種測量儀器和設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、分析處理等實(shí)踐技能，提高動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。

· 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)：配合機(jī)械相關(guān)專業(yè)課程，如《機(jī)械故障診斷學(xué)》《旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力學(xué)》等，設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生熟悉旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障的模擬方法和診斷技術(shù)，為今后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)2。

· 科研功能

· 故障機(jī)理研究：研究人員可以利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬各種復(fù)雜的故障工況，深入研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理。

· 診斷技術(shù)研發(fā)：實(shí)驗(yàn)臺(tái)為開發(fā)新的故障診斷方法和技術(shù)提供了測試平臺(tái)，研究人員可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采集大量的故障數(shù)據(jù)，對不同的診斷算法和模型進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。

· 優(yōu)化設(shè)計(jì)研究：通過在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上模擬不同的運(yùn)行工況和故障情況，對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、潤滑系統(tǒng)等方面進(jìn)行優(yōu)化研究。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

· 轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)：包括測定轉(zhuǎn)子的固有頻率、振型，分析不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子的振動(dòng)響應(yīng)，觀察振動(dòng)幅值、頻率隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，以及研究轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速附近的振動(dòng)特性等。

· 不平衡故障實(shí)驗(yàn)：模擬不同程度和位置的不平衡故障，讓學(xué)生觀察不平衡對轉(zhuǎn)子振動(dòng)的影響，學(xué)習(xí)不平衡故障的診斷方法，如通過振動(dòng)頻譜分析確定不平衡的類型和位置，掌握動(dòng)平衡試驗(yàn)的原理和操作方法，對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡校正。

· 不對中故障實(shí)驗(yàn)：設(shè)置不同類型和程度的不對中故障，觀察不對中時(shí)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特征和軸心軌跡變化，分析不對中故障對旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行的影響，學(xué)習(xí)利用振動(dòng)信號(hào)和軸心軌跡診斷不對中故障的方法。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)臺(tái)

軸承高載荷加載及數(shù)據(jù)采集裝置

推進(jìn)軸系動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)采購及服務(wù)

全壽命周期齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)

齒輪全壽命試驗(yàn)臺(tái)

大型風(fēng)機(jī)縮比控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組縮比控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子振動(dòng)分析與故障模擬試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)

機(jī)械振動(dòng)分析與運(yùn)維試驗(yàn)臺(tái)

軸系力學(xué)測試平臺(tái)

桌面式齒輪故障教學(xué)平臺(tái)

便攜式轉(zhuǎn)子軸承教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

桌面式轉(zhuǎn)子軸承故障教學(xué)平臺(tái)

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究實(shí)驗(yàn)臺(tái)

故障機(jī)理研究教學(xué)平臺(tái)

轉(zhuǎn)子軸承綜合故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)診斷臺(tái)

轉(zhuǎn)子軸承教學(xué)平臺(tái)

機(jī)械故障綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

動(dòng)力傳動(dòng)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

動(dòng)力傳動(dòng)故障預(yù)測綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

機(jī)械故障綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

動(dòng)力傳動(dòng)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

電機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

動(dòng)力傳動(dòng)故障預(yù)測綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

列車轉(zhuǎn)向架故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

軸承預(yù)測模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)