大惯量转动设备的振动分析与研究

摘要

振动是转动设备固有的特征，振动信号中包含设备大量的状态信息，对振动信号的分析可以发现设备的故障，了解设备的状态，以便及时采取措施，避免事故的发生。
　　 本课题首先分析计算了梳棉机的主要转动部件—锡林的转动惯量等特征参数，表明梳棉机是一类典型的大惯量转动设备，振动是表征梳棉机工作状态的主要信息之一。
　　 其次，研究了一套应用于现场的实时振动数据采集系统。设计的振动采集系统以MC56F8346芯片为核心，充分利用其DSP内核和外围模块SPI的优势。本课题提出了通过SPI系统实现数据传输的方式，选择KXP74-1050数字式加速度传感器为采集设备，与MC56F8346的SPI模块相连组成传输系统，本系统只需要3根控制线，具有结构简单、传输效率高、抗干扰性好的优点。本课题利用CodeWarrior v8.3和PE专家处理系统作为软件开发环境，分析设计了系统中的SPI主机模块和位操作模块，编写了振动采集系统的程序，实现了主机MC56F8346与从机KXP74传感器的SPI系统通信。采用CodeWarrior软件和模块化的编程方法，保证了程序开发的快捷和高效率。
　　 本课题现场采集了大量数据，按照拟定的研究方案，对梳棉机的启动、运行、停机过程的振动进行分析与诊断，重点分析了梳棉机主要转动部件锡林的振动情况。分析和研究表明：动不平衡、旋转产生的共振、轴承质量不佳、支架刚度不够等是造成梳棉机振动超标的主要原因。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景

1.2国内外转动设备的振动研究现状

1.3主要研究内容

1.4课题研究意义

1.5论文章节安排

第2章振动分析的理论知识

2.1振动产生的原因

2.2振动的描述

2.3转动设备振动分析的常用图谱

2.4振动分析的方法

2.5传感器的选择

本章小结

第3章转动设备的振动分析与梳棉机锡林转动参数计算

3.1转动设备的常见振动故障

3.2故障振动分析的步骤

3.3梳棉机锡林转动特征参数计算与分析

本章小结

第4章基于MC56F8346的振动采集系统

4.1振动采集系统的总体方案设计

4.2 MC56F8346的SPI模块的特点及功能设置

4.3 KXP74-1050的特点及其SPI接口

4.4振动采集系统的软件开发

4.5振动采集系统的实现

本章小结

第5章振动分析的实际应用

5.1振动分析选取的对象

5.2梳棉机振动原因分析

5.3测试工况和环境条件

5.4测点的布置

5.5数据分析

5.6分析结论

本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2课题展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

附录