基于NI PXI平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試

　　測試對(duì)象與試驗(yàn)設(shè)備

　　本文中使用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械升速過程中的結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)來自于一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器故障仿真設(shè)備，如圖 3所示。

　　圖 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備

　　整個(gè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)通過分別安裝在兩個(gè)軸承座和機(jī)器底座的加速度傳感器獲得。軸承座上的三 個(gè)加速度傳感器分別按照水平，垂直和軸向三個(gè)方向安裝，獲得結(jié)構(gòu)在不同方向上的振動(dòng)。激光轉(zhuǎn)速計(jì)用來測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，如圖 4所示。使用兩塊8通道的NI 4472動(dòng)態(tài)信號(hào)采集卡配合NI 1042Q PXI機(jī)箱對(duì)加速度振動(dòng)信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集。

　　圖 4 傳感器的安裝布置

　　數(shù)據(jù)測量與分析

　　調(diào)節(jié)變頻器控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速從低到高線性變化，同時(shí)采集8個(gè)通道的加速度信號(hào)和1通道模擬轉(zhuǎn)速信號(hào)，獲得采樣頻率為1kHz，采樣時(shí)間為24秒的結(jié)構(gòu)振動(dòng)數(shù)據(jù)，如圖 5所示。

　　圖 5 結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)

　　旋轉(zhuǎn)機(jī)械變速過程中，測量到的結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)激勵(lì)的響應(yīng)。由于測量到的振動(dòng)信號(hào)中含有對(duì)旋轉(zhuǎn)激勵(lì)不同階次的響應(yīng)。在進(jìn)行模態(tài)分析前，需要用階次提取的方法獲得某一階次的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。整個(gè)數(shù)據(jù)處理流程如圖 6所示

　　圖 6 旋轉(zhuǎn)機(jī)械模態(tài)分析數(shù)據(jù)處理流程

　　依照?qǐng)D6，基于LabVIEW的圖形化開發(fā)平臺(tái)，我們開發(fā)了可用于工作旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試的ModalVIEW-OMA軟件，對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行處理。