西安交大故障诊断试验报告之转子故障

故障诊断实验之转子故障故障诊断实验之转子故障 实验目的：了解转子常见的故障特征实验目的：了解转子常见的故障特征 实验仪器：转子试验台，电涡流传感器实验仪器：转子试验台，电涡流传感器 信号采集与分析如下：信号采集与分析如下： （一）不平衡故障：（一）不平衡故障： Matlab 代码 %XY%XY 方向的振动信号显示方向的振动信号显示 subplot(2,1,1); plot(r1x600); title( x 方向位移 ); subplot(2,1,2); plot(r1y600); title( Y 方向位移 ); %XY%XY 的轴心轨迹显示的轴心轨迹显示 plot(r1x600,r1y600); title( 轴心轨迹 ) %X%X 方向信号的频谱分析方向信号的频谱分析 t1=1/SampleFrequency:1/SampleFrequency:DataCount/SampleFrequenc y; subplot(2,1,1); plot(t1,r1x600); title( X 方向位移信号 ) N=length(t1); subplot(2,1,2); plot((-N/2:N/2-1)*2000/N,abs(fftshift(fft(r1x600,N)))*2/N) title( x 方向频谱图 ) axis([0 50 0 100]); % Y% Y 方向信号的频谱分析方向信号的频谱分析 t1=1/SampleFrequency:1/SampleFrequency:DataCount/SampleFrequenc y; subplot(2,1,1); plot(t1,r1y600); title( Y 方向位移信号 ) N=length(t1); subplot(2,1,2); plot((-N/2:N/2-1)*2000/N,abs(fftshift(fft(r1y600,N)))*2/N) title( Y 方向频谱图 ) axis([0 50 0 100]); 实验数据分析： 600600 转时的转时的 X,YX,Y 位移信号位移信号 600600 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 X X 方向振动频谱方向振动频谱 Y Y 方向振动频谱方向振动频谱 12001200 转时的转时的 XYXY 位移信号：位移信号： 12001200 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 12001200 转时的频谱分析转时的频谱分析 18001800 转时的转时的 XYXY 位移信号：位移信号： 18001800 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 18001800 转时的频谱分析：转时的频谱分析： 转子不平衡故障实验结论：转子不平衡故障实验结论： （（1 1））X,YX,Y 方向振动的时域波形近似为正弦波方向振动的时域波形近似为正弦波 （（2 2））从频谱图上观察发现能量集中在基频，会出现小的高次谐波从频谱图上观察发现能量集中在基频，会出现小的高次谐波 （如图（如图600600转时能量集中在转时能量集中在10HZ10HZ，， 12001200转时能量集中在转时能量集中在20HZ20HZ，， 18001800转时能量集中在转时能量集中在30HZ30HZ，， 且在二倍频三倍频上有微小分量）且在二倍频三倍频上有微小分量） （（3 3））转子轴心轨迹近似椭圆（转子轴心轨迹近似椭圆（18001800 转时椭圆扭曲情况较为严重）转时椭圆扭曲情况较为严重） （（4 4））振动强烈程度随转速变化振动强烈程度随转速变化 ㈡不对中故障㈡不对中故障 Matlab代码：同不平衡故障代码：同不平衡故障 实验数据分析：实验数据分析： 12001200 转时的时域波形：转时的时域波形： 12001200 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 12001200 转时的频谱分析转时的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 15001500 转时的时域波形转时的时域波形 15001500 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 15001500 转时的频谱分析转时的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 18001800 转时的时域波形转时的时域波形 18001800 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 18001800 转的频谱分析转的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 转子不对中故障实验结论：转子不对中故障实验结论： （（1 1））时域波形为两个正弦信号的叠加时域波形为两个正弦信号的叠加 （（2 2））频谱上能量集中在一倍频和二倍频，这是由于联轴器的转频为频谱上能量集中在一倍频和二倍频，这是由于联轴器的转频为 转子转频的二倍转子转频的二倍 （（3 3））轴心轨迹为轴心轨迹为 8 8 字形或香蕉形字形或香蕉形 （（4 4））从本次实验结果来看，从本次实验结果来看，15001500 转时不对中信号最明显，转时不对中信号最明显，即不对中即不对中 状态受到转速的影响状态受到转速的影响 ㈢动静碰磨故障㈢动静碰磨故障 Matlab代码：同不平衡故障代码：同不平衡故障 实验数据分析：实验数据分析： 600600 转时的时域波形转时的时域波形 600600 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 600600 转时的频谱分析转时的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 12001200 转时的时域波形转时的时域波形 12001200 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 12001200 转时的频谱分析转时的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 18001800 转时的时域波形转时的时域波形 18001800 转时的轴心轨迹转时的轴心轨迹 18001800 转时的频谱分析转时的频谱分析 X X 方向方向 Y Y 方向方向 转子动静碰磨故障实验结论：转子动静碰磨故障实验结论： （（1 1））时域波形为正弦波与噪声的叠加时域波形为正弦波与噪声的叠加 （（2 2））轴心轨迹不规则扩散，且有突变点轴心轨迹不规则扩散，且有突变点 （（3 3））能量分布较为分散，一倍频，二倍频，三倍频均匀能量分布能量分布较为分散，一倍频，二倍频，三倍频均匀能量分布 小结：小结： 通过本次实验，通过本次实验， 我对转子故障特征的认识更为深刻，我对转子故障特征的认识更为深刻， 对测试系统如何对测试系统如何 搭建，信号如何处理有了初步的了解，通过用搭建，信号如何处理有了初步的了解，通过用 matlabmatlab 分析采集的信分析采集的信 号，实践结合理论，印证了课堂上讲述的知识，感觉收获很多。号，实践结合理论，印证了课堂上讲述的知识，感觉收获很多。