自制涡轮喷气发动机_基于FLUENT旋转机械

刚开始接触FLUENT，做的不好，抛砖引玉，希望大家提出建议和意见。

整了个增压涡轮310s不锈钢。

发动机整体设计基于FD34，但是由于离心涡轮结构改变，需要从新设计动力涡轮。

前处理在workbench中弄，导入模型，添加包围体。

边界条件，网格划分的很渣，希望大神们教教我划分网格。

这个案例严格来说应该用动网格来做是吧。

由于是涡喷的压缩机部分，所以没有温度，故采用Density_Based求解器。Viscous-Standard k-e方程。

Cell Zone 对涡轮设置转速为10000（经验值）。

时速平均45m/s，设置进口风速。

耦合面设置。请无视动网格设置，完全不知道怎么回事。

隐式求解器，一阶迎风。

然后采用默认监视器，初始化。。

求解中。。。

打开CFD-post。

然后还可以在workbench中耦合静力分析，校验轴承的受力。因为对于玩具级的涡喷最重要的是轴承。

取得一些数据以后，为动力涡轮的提供依据。

这是另外购买的套件，最后组装起来的的家伙，还没有试车。还有很多疏漏，希望大家不要吝啬，予以指正，谢谢大家观看。

(机械制造行业)第四章旋转机械检修技术(检修钳工李和春主编)

第四章 旋转机械检修技术 一、填空题 1.无键联接的工件在拆卸时，推进器与轮毂外端面间应留一定间隙，其值不宜超过 ，以防轮毂高速推出时伤害工件和人。 2.尺型联轴器中间套筒对正连接后，应有一定的 浮动量，其值一般在3~6mm 。选值原则是：在 浮动量下应保证两轮毂外齿能同时全齿啮合。在 浮动量下不会因转子位移发生轮毂与接筒卡死。 3.离心式压缩机筒式内缸体段间密封在高压工况下选用O 形环，要和 同时使用，若单向受压，选用 背环，背环装配在 侧。若双向交替受压则选用 背环，在O 形环的两侧各置一个背环。 4.液力连轴器又称液力 器。它是利用液体 能来传递功率的液力传动机构。 5.风机按排气压力（p d ）来分，可分为三大类。当排气压力p d ≤14.7kPa ，称为 ；当排气压力p d 在14.7kPa ＜p d ≤0.2MPa 时，称为 ；当排气压力p d ＞0.2MPa ，称为 。 6.一般的平衡精度转子，动平衡时可直接采用 的支承，对精度要求高的转子做高度动平衡时，必须采用 的原配轴承，并应在 环境下进行。 7.国产气轮机驱动的压缩机组用增速齿轮箱，以齿形分有 类。分别是 齿面圆弧齿斜齿或人字齿轮和 齿面渐开线斜齿或认字齿轮。 8.离心式压缩机组的连接方法有三种，它们依次是 、 和 。 9.干式气缸套不与 接触，仅起衬套作用，常用于压缩机的 、 压段，湿式气缸套的外表面与冷却水接触，常用在压缩机的低压段，装配要 。 10. Cl - 对奥氏体不锈钢的破坏属于 ，其作用条件除湿度因素外，还有两个重要条件是 和液相中 。 11.应力腐蚀、腐蚀疲劳和氢脆现象，都是金属材料受介质侵袭而导致的 破坏性。 12.起重吊钩应在 区作出永久标志，内容包括 载荷、厂表、产品编号。吊钩应设置 机构。手动吊钩的试验载荷为标志载荷的 倍，25t 以下的机用吊钩的试验载荷为标志载荷的2倍，吊钩开口增大 ％，扭转变形≥10％，吊钩应报废。 13.叶轮作功的大小，取决于叶轮通道，特别是 截面到 截面气流速度的变化。为表示其变化情况，通常把 速度、 速度ω和 速度c 做成矢量图，称为气流速度三角形。 14.离心式压缩机的性能曲线是指在一定的转速和进气条件下，机器的 、 、 等性能参数随流量变化的关系曲线。 15.离心式压缩机所采用的叶轮，其出口安装角2A β都不大于90度，径向直叶轮2A β为 ，后弯形叶轮2A β为 ，强后弯形叶轮2A β为 。 16.新配置叶轮或者经修复的叶轮，在装到转子上之前应进行超速试验，超试转速为正常工作转速的 倍，超速时间 min ，超速试验后各部尺寸变化不超过 ％。 17.在一定转速下工作的离心式压缩机，由于工艺方面的原因，如果系统压力突然 或进气温度 ，一旦出现压缩机排气压力 系统压力即会发生喘振。 18.引起离心式压缩机轴向推力增大的原因有： 、 、 、 。 19.离心式压缩机振动频率分析，当振频与转速同频时多因 ，振频小于或等于1/2转速频率时一般是因 、 。 20.齿轮增速箱接触精度检查要求：齿轮接触斑点渐开线齿轮要求齿高方向为 ％，

喷气发动机原理简介

喷气发动机原理简介

分类 涡轮喷气式发动机 完全采用燃气喷气产生推力的喷气发动机是涡轮喷气发动机。这种发动机的推力和油耗都很高。适合于高速飞行。也是最早的喷气发动机。离心式涡轮喷气发动机 使用离心叶轮作为压气机。这种压气机很简单，适合用比较差的材料制作，所以在早期应用很多。但是这种压气机阻力很大，压缩比低，并且发动机直径也很大，所以现在已经不再使用这种压气机。 轴流式涡轮喷气发动机 使用扇叶作为压气机。这样的发动机克服了离心式发动机的缺点，因此具有很高的性能。缺点是制造工艺苛刻。现在的高空高速飞机依然在使用轴流式涡喷发动机。 涡轮风扇发动机 一台涡扇发动机的一级压气机 主条目：涡轮风扇发动机

在轴流式涡喷发动机的一级压气机上安装巨大的进气风扇的发动机。一级压气机风扇因为体积大，除了可以压缩空气外，还能当作螺旋桨使用。 涡轮风扇发动机的燃油效率在跨音速附近比涡轮喷气发动机要高。 涡轮轴发动机 主条目：涡轮轴发动机 涡轮轴发动机类似涡桨发动机，但拥有更大的扭矩，并且他的输出轴和涡轮轴是不平行的(一般是垂直)，输出轴减速器也不在发动机上。所以他更类似于飞机上用的燃气轮机。 涡轴发动机的大扭矩使他经常用于需要带动大螺旋桨的直升机。它的结构和车用燃气轮机区别不大。 涡轮喷气发动机(Turbojet)（简称涡喷发动机）[1]是一种涡轮发动机。特点是完全依赖燃气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮风扇发动机高。 涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的

飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。 相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机均为轴流式。 一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向）图片注释: 1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口

转动设备机械对中技术大全(内容详实)

XX公司机泵维修钳工培训教程 联轴器对中 炼化工业用的大部分旋转机器，都趋向于高速、大功率和不设备机。对于高速机械，就需要提高机器平衡和对中的精确性，以便尽量减小振动和减轻轴承、联轴器及轴封的过早磨损。单机功率的增大和不设备机两个因素提高了机器可靠性在经济上的重要性，而机器的可靠性又取决于减少机器关键零件的过早磨损和损坏。长期以来平衡作为减少振动和磨损的其中一种手段，已受到机器制造厂和用户的充分注意。 大型机组的运行状况除了与工艺状况直接相关外，还与机组的安装质量，检修质量有着密切的关系。而经验证明，相当多的机械损坏是由于对中不准造成的。对中是减少机器损坏，防止和排除突发故障及减少维修时间必不可少的重要环节。机械轴对中，以及确保安装过程中各部件之间的同心度是动力机械等装配工作中十分重要的一步，是机组安装及检修过程中保证质量的关键一环。 随着大型机组在各行业中的的应用越来越多，对中在使用、维护单位以及设计单位都逐渐被重视起来，特别是运行过程中对中的变化对机组运行有着十分重要的影响，因为所有因热膨胀或转子在轴承内运行时的偏移都会最终影响到轴承的受力，从而影响到机组的振动、轴承温度等关键特性。因此从设计制造厂到用户都对冷态对中曲线有着特别的关注。这些都需要对在冷态时相关联两转子之间的相对关系进行准确测量。但是应该看到，对中也是检修中最费时费力的。 任何方式的对中，甚至是用直尺对中，总比不对中要好，而用二只百分表的精确对中又要比粗糙的对中要好，特别是对3000rpm以上的机器，精确对中尤为重要。精确对中可大大地改善轴承和轴封的寿命、降低振动和得到良好的总体可靠性。然而，对中工

自制喷气式发动机

自制喷气式发动机 自制喷气式发动机 2010-03-19 17:24:20| 分类：动手动脑DIY | 标签：喷气式发动机自制喷气式超轻型飞机超轻型飞行器|字号订阅 自制喷气式发动机《转》 自1988年出第一架模型引擎後，模型界引擎的。1993年法国jpx推出以丙烷为燃料的商品航模涡喷发动机，随后各种商业涡喷厂家日渐增多，使得涡喷发动机的价钱到了人们能接受的水平，因此，飞按比列缩小，配上喷气发动机的航模象真机，成了发达国家地区的航模爱好者最热门的爱好。 但是商品涡喷发动机，价格昂贵，折合人民币高达30000元，因此在许多国家，因此许多爱好者选择自己制涡喷发动机。自从英国的一位工程师级的发烧友kurt shreckling自己设计的第一款涡轮喷气发动机，并在1998年出版了一本书名叫，《航模喷气发动机-Gas turbine engine for aircraft model》，打破了涡喷爱好者不能业余自制的神话，书中是以他自己设计FD3-64为例，详细介绍了这款发动机的制作过程，用的是普

通车床，及不锈钢为主料制成，目的是让爱好者能用日常找到的材料来加工出来，虽然推力不够专业的商品机大，但其推力用在航模上绰绰有余，加上其制作成本很低，约100美元，成为国外喷气机爱好者最热门的制作，从这开始，各种型号自制涡喷发动机在此基础上改进发展起来。从最初的 fd3-64的2.5公斤推力到，最新的12公斤推力。这一切都是广大涡喷自制爱好者努力研究的结果 做为自制涡喷的原型机，可能现在你打算自制涡喷时，不用选择制作fd3-64，因为它毕竟是98年的产品，现在的国外爱好者的通过改进设计，自制涡喷已经达到12公斤推力。推重比10左右。 但不要认为它已过时，而一无用处，因为fd3-64的制作理论，让你在家哩打造涡喷成为了现实，不用去担心没有航空发动机制造厂的专用设备，因为日常生活中你能找到相应的材料来加工。同时，作者打破迷信专业厂家的思想，自己开动脑筋，用中国人的话说，就是想尽一切土办法，在科学的理论指导下制成了能用于航模的喷气发动机。他的成功，同时也鼓励了更多的爱好者参与到自制涡喷的研究与发烧行列中来，大大提高了自制涡喷的推力，这是一种挑战与锻炼。同时我们也可以参考fd3-64的制作加工部件过程，敢于根据自己的条件，在科学理论指导下，改进加工方法。但是fd3-64毕竟是过时的设计，它的木头压气轮需要碳纤加强，加上效

现代高速列车用旋转类设备机械故障预判技术研究

现代高速列车用旋转类设备机械故障预判技术研究 摘要介绍了旋转类设备机械故障诊断的意义及其理论基础。以NR6317ASW-02型牵引电机冷却风机为例论证了诊断技术的可行性。 关键词旋转机械；故障诊断；离心通风机；噪声 Abstract this paper introduces the significance of rotating machinery fault diagnosis such equipment and its theoretical basis.NR6317ASW - 02 type traction motor cooling fan for example demonstrates the feasibility of diagnosis technology. Key words rotating machinery；Fault diagnosis；Centrifugal fan；noise 引言 旋转类设备机械故障预判技术是随着現代工业大生产的发展而发展起来的一项设备诊断技术。它是研究设备运行中或停机时基本不拆卸的情况下，掌握设备的运行状态，判定设备是否存在故障及故障严重程度和状态，预测设备可靠性和寿命，并提出解决方案的技术。对旋转类设备进行诊断包括对设备的性能进行诊断和对设备的故障进行预判两方面内容。随着我国高铁技术的迅猛发展及大批量的高速列车投入运营，高速列车用旋转类设备的正常工作是保障高速列车正常运营的关键设备，对这些设备开展性能监测与故障预判工作，具有重要的意义。 1 现实要求 当前我国对该类设备的维护仍采用传统的计划、定期维修。而这种方法带有很大的盲目性，设备有无故障、故障类型、故障部位及故障程度难以准确把握；另外，由于良好部位的反复拆卸，机械性能往往不理想，甚至低于检修前；易造成设备过修或欠修，设备的故障率无法掌控，从而影响EMU的正常行车秩序。故障诊断仪器的广泛应用，使对机械设备的维护由计划、定期检修走向状态、预知检修变为现实，使机械设备的维护方式发生了根本性革命。使得能够及时准备维修部件，安排维修计划，克服了定期维修带来的不必要的经济损失和设备性能的下降；完善的诊断能力可准确指出故障类型和故障部位，避免维修的盲目性，使监测简单易行，大大缩短了维修工期；完善的设备管理软件，又可使EMU设备管理自动化。由此可见，状态检测给EMU检修带来的经济效益是十分显著的[1]。 2 旋转类设备机械故障诊断技术理论基础 旋转机械的主要功能是由旋转部件来完成的，转子是其最主要的部件。旋转机械常见的故障表现主要为异常噪声及异常振动，其噪声信号从幅域、频域和时域反映了机器的故障信息。因此，了解旋转机械在故障状态下的异常噪声，对于监测机器的运行状态和提高诊断故障的准确率都非常重要。利用噪声检测系统对

高速旋转机械的振动频谱分析

高速旋转机械的振动频谱分析 一、前言我公司绝大多数关键设备为旋转机械设备，如各类风机、空压机、大型电机等。设备的日常维护和安装调试过程中，经常遇到因剧烈振动而无法正常生产的情况，而振动的原因错综复杂，仅靠耳听、手摸的原始方法，很难全面准确的分析判断故障的原因。采用先进的设备状态检测和故障诊断技术，通过振动检测掌握各类设备在一定时期的运行状态，为从事设备维护、安装、调试的工程技术人员提供一套完整的设备运行状态资料，根据这些资料进行数据分析，可以准确的分析判断故障原因，缩短检修工期，合理的安排关键设备的预防维修计划，从而避免因突发性设备故障而造成的经济损失，确保产生的顺利进行。 二、采用故障诊断技术处理设备故障的几个实例 1．氧气厂2＃DA350一61型空压机组振动故障的处理氧气厂DA350～61型空压机是制氧机的动力设备，机组进行是否正常，直接关系到第一炼钢厂的生产，是总公司的关键设备。1999年4月份，该机组借第一炼钢厂停产机会，解体大修，组装后试车时，机组振动超标，无法正常运行，严重影响检修工期。如解体检查至少需要3天的时间，况且对能否检查到故障点也没有十分把握。于是我们利用NG 一8902多通道数据采集故障诊断系统，对该机组进行了全面的测试。(1)空压机组的测点布置如图1所示。(2) 机组的测试情况（取振动值最大的方向）见表1 测点振动值，mm/s 特征频率，Hz 1 S(水平)0.12 50 2 S(水平)0.14 50 3 C(垂直)0.344 146 4 C(垂直)0.776 146 5 C(垂直)0.28 146 6 C(垂直)0.577 146 7 C(垂直)2.79 146 8 C(垂直)8.25 146 由表1可见，1#、2#、3#、4#、5#、6#测点，振动情况良好。7#、8#测点振动速度超标，8#测点振值8.25mm/s，严重超标，7#、8#测点的轴向振动谱图如图2、图3又测量了7#、8#测点的振动加速度，见表2(取振动值最大的方向)。测点振动速度值，mm/s 特征频率，Hz 8#瓦S(水平)5.67 2487 C(垂直)12.67 2625 Z(轴向)14.61 2625 7#瓦 S(水平)1.58 438 C(垂直)1.66 146 Z(轴向)11.24 2625 根据以上的振动测量及频谱图分析，空压机组的振动故障分析如下：3#、4#、5#、6#测点振动速度良好，说明大小齿轮运行状态正常，振源不在大小

(精选)旋转机械的应用

现场中旋转机械故障诊断应用 班级：装备0901 姓名：王峥 学号：200906080609

这学期我们学习的这门课为《机械设备故障诊断技术与应用》，设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械设备故障诊断技术日益获得重视与发展的原因是，随着科学技术与生产的发展，机械设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂，各部分的关联愈加密切，往往某处微小故障就爆发链锁反应，导致整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏。 一、设备故障的信息获取和检测方法 设备故障信息的获取方法： 1、直接观测法 2、参数测定法 3、磨损残余物的测定 4、设备性能指标的测定 设备故障的检测方法： 1、振动和噪声的故障检测 （1）振动法：对机器主要部位的振动值如位移、速度、加速度、转速及相位值等进行测定，与标准值进行比较，据此可以宏观地对机器的运行状况进行评定，这是最常用的方法。 （2）特征分析法：对测得的上述振动量在时域、频域、时—频域进行特征分析，用以确定机器各种故障的内容和性质。 （3）模态分析与参数识别法：利用测得的振动参数对机器零部件的模态参数进行识别，以确定故障的原因和部位。 （4）冲击能量与冲击脉冲测定法：利用共振解调技术以测定滚动轴承的故障。 （5）声学法：对机器噪声的测量可以了解机器运行情况并寻找故障源。 2、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测 （1）超声波探伤法：该方法成本低，可测厚度大，速度快，对人体无害，主要用来检测平面型缺陷。 （2）射线探伤法：主要采用X 射线。该方法主要用于展示体积型缺陷，适用于一切材料，测量成本较高，对人体有一定损害，使用时应注意。 （3）渗透探伤法：主要有荧光渗透与着色渗透两种。该方法操作简单，成本低，应用范围广，可直观显示，但仅适用于有表面缺陷的损伤类型。 （4）磁粉探伤法：该法使用简便，较渗透探伤更灵敏，能探测近表面的缺陷，但仅适用于铁磁性材料。 （5）涡流探伤法：这种方法对封闭在材料表面下的缺陷有较高的检测灵敏度，它属于电学测量方法，容易实现自动化和计算机处理。 3、设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测 （1）光纤内窥技术：它是利用特制的光纤内窥探测器直接观测到材料表面磨损及情况。（2）油液分析技术：油液分析技术可分为两大类：一类是油液本身的物理、化学性能分析，另一类是对油液污染程度的分析。具体的方法有光谱分析法与铁谱分析法。 4、温度、压力、流量变化引起的故障检测机械设备中的有些故障往往反映在一些工艺参数，如温度、压力、流量的变化中，在温度测量中除常规使用的装在机器上的热电阻、热电偶等接触式测温仪外，还有在特殊场合使用的非接触式测温方法。 二、旋转机械简介

旋转机械故障诊断技术在炼钢设备的应用

旋转机械故障诊断技术在炼钢设备的应用 发表时间：2019-08-05T11:51:14.593Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：荣银龙[导读] 摘要：炼钢设备在运营当中，由于受到多种因素影响，导致炼钢设备经常出现故障，影响着炼钢设备的正常运行。旋转机械故障诊断技术作为全新的技术，在炼钢设备当中的应用，能够及时诊断出故障出现的原因，帮助技术人员处理设备出现的故障，不但提高了旋转机械设备诊断的效率，也极大提高了设备诊断的质量。 中国船舶重工集团公司第七一三研究所河南省郑州市 450001 摘要：炼钢设备在运营当中，由于受到多种因素影响，导致炼钢设备经常出现故障，影响着炼钢设备的正常运行。旋转机械故障诊断技术作为全新的技术，在炼钢设备当中的应用，能够及时诊断出故障出现的原因，帮助技术人员处理设备出现的故障，不但提高了旋转机械设备诊断的效率，也极大提高了设备诊断的质量。因此，炼钢企业在故障诊断过程当中，要注重发挥旋转机械故障诊断技术的应用，并不断强化其科技投入，提升该技术的科技含量，充分发挥旋转机械故障诊断技术的优势，从而推动机械设备的正常运行。基于此，本文对旋转机械故障诊断技术在炼钢设备的应用进行分析。 关键词：旋转机械；故障诊断技术；炼钢设备；应用 1旋转机械故障特点旋转机械故障的故障特点与其他类型的机械故障存在一定的区别，且是机械设备中最为常用的一类，所以有必要对其进行单独的深入研究。旋转机械故障是指有转子系统的机械设备在运行过程中出现异常的工作状态，比如不正常的噪声、异常大的振动、温度急剧升高，或者其他指标不正常。旋转机械的结构复杂，故障发生具有一定的阶段性，并且部分故障的发生有一个渐进的过程，在进行故障诊断时，必须综合考虑多项因素，使得进行准确故障诊断的难度较大。 2结合振动分析诊断旋转机械设备的故障 2.1仪器松动 仪器发生松动是旋转机械发生最普遍的故障，松动分为两种，一是螺栓松动，它会引发整个仪器都松动；二是构件配合之间发生松动，比如内圈与转轴、滚动与轴承等，因此造成配合精度减小。因为松动而引发的振动是非线性的，它的信号频率非常复杂，刨除基频，还会产生分频波动，进而造成旋转机器故障。 2.2转子不平衡 转子不平衡带来的而影响是巨大的，因其是核心组成部分，引发的故障也是十分常见的。对于转子发生不平衡原因有材料的不合格、长时间损耗以及配件偏离中心，或是固件松动引发附着物堆积等因素，都是致使转子发生不平衡的原因以及质心出现偏移。不平衡分为两种模式，一是动不平衡，二是静不平衡。在发生不平衡时它的振率与平时会有极大的不同，主要对转子旋转的频率进行观察即可。另外，发生不平衡振动以后会连带着其他构件的频率。产生不平衡振动的原因有三种，其中包含了转子的速度、转子的质量以及偏心距。转子在旋转过程中会产生一个力即为离心力，离心力的功能就是支撑轴承，其方向是与轴承垂直的。在进行故障诊断时，一定要将其以上因素进行深入分析。 2.3油膜振荡和油膜涡动故障 因为旋转机械在高速运行中大多用的是流体动压滑动轴承。油膜涡动由涡动力产生，使转轴除了自转外还绕中心进行公转。在共振的状态下，油膜振荡非常强烈，造成共振现象破坏力极大的，对高速旋转机械危害很大。转子的一阶自振频率为：当油膜涡动的特征频率约为旋转频率的一半，油膜振荡时其转速与涡动的频率无关。 3现行故障识别与诊断分析方法简介 3.1基于控制模型的故障诊断 对于一个旋转机械系统，若通过理论或实验方法能够建立其模型，则系统参数或状态的变化可以直接反映该系统及其动态过程，从而为故障诊断提供依据。基于控制模型的故障诊断方法主要涉及到模型建立、参数与状态估计和观测器应用等技术。其中，参数与状态估计技术是该方法的关键"参数估计的参数包含两类：第一，系统参数，即描述系统动态特性的参数。基于系统参数估计的故障诊断方法与状态估计方法相比较，前者更有利于故障的分离，但是它也存在不足之处：求解物理元件参数很困难；系统故障引起系统模型结构和参数变化的形式是不确定的，目前还缺少有效的方法。第二，故障参数，即用于描述系统出现的故障时信号自身特性的参数。其基本思想是：对故障系统构造适当形式的包含有可调参数的状态观测器，并使其处于零状态"当系统发生故障时，用观测器中的可调部分来补偿故障对系统状态和输出的影响，使得观测器在系统处于故障状态下仍然保持零状态观测误差，此时观测器中可调部分的输出即为故障参数的估计结果。使用该方法的优点是可对故障信号进行在线建模，但是当系统出现强非线性时，目前仍无有效算法。 3.2基于模式识别的故障诊断 故障诊断实质上是利用被诊断系统运行的状态信息和系统的先验知识进行综合处理，最终得到关于系统运行状况和故障状况的综合评价过。如果事先对系统可能发生的故障模式进行分类，那么故障诊断问题就转化为模式识别问题。当系统的模型未知或者非常复杂时，模式识别则为解决故障诊断问题提供了一种简便有效的手段。基于模式识别的故障诊断方法主要分为统计模式识别和句法模式识别两大类，它们在旋转机械故障诊断领域中得到广泛应用。基于BayeS分类器的统计模式识别法是旋转机械故障诊断中一种经典方法。 3.3基于人工神经网络的故障诊断 神经网络具备可学习性和并行计算能力，能够实现分类、自组织、联想记忆和非线性优化等功能，它是通过试图模拟生物神经系统而建立的自适应非线性动力学系统。在故障诊断领域中使用神经网络，可以解决诊断推理和趋势预测问题。一旦输入特定的设备状态模式，则经过大量标准样本学习的故障诊断系统网络将会通过各个神经元之间的互连与权值构成的大规模非线性并行处理模式来进行计算，从而实现隐含的专家知识的应用，最终得出诊断推理结果。 4旋转机械故障诊断的实际案例分析某地区的炼钢厂煤气风机，其高压电机（6000V）驱动耦合器，型号为JK850-2，850kW额定功率、额定转数为2970r/min，50Hz频率，在进行炼钢工艺吹氧操作时，风机为高速运转状态，而其他时则保持低速的运行状态。 4.1测量振动值分析

海洋钻机关键机械设备减振技术探讨

海洋钻机关键机械设备减振技术探讨 发表时间：2018-03-14T13:21:22.207Z 来源：《防护工程》2017年第31期作者：岳宗林 [导读] 海洋钻井平台上的机械设备将对平台产生冲击和振动，降低了平台的可靠性。 中海油能源发展装备技术有限公司天津 300452 摘要：海洋钻井平台上的机械设备将对平台产生冲击和振动，降低了平台的可靠性。为减少动态加载平台,提高平台的使用寿命,本文阐述了旋转设备振动的原因，进行了理论分析,并提出如何设计平台,安装减振装置来减少振动的产生,对平台上的合理机械设备安装提供了理论依据和参考。 关键词：钻机；振动；激振频率；固有频率 引言 海洋钻井平台因建筑在环境恶劣的条件下，会受到各种载荷的作用。平台的振动和破坏主要包括:地震、波浪、风力、海水侵蚀及平台上的机器和设备。为了降低运行维护成本，在海洋环境荷载作用下，降低平台动载荷、提高平台寿命和可靠性，采用大量的隔振减振技术，取得良好的社会效益和经济效益。 一、旋转机械振动的产生 在钻井平台机械设备中，大多数都有旋转零部件，旋转机械是指由旋转动作来完成的机械，尤其是指转速较高的机械。这种高速旋转机械的工作条件通常是振动响应和振动频率谱分析，观察特征频率分量的变化，是使用振动信号监测的旋转机械的主要内容。旋转机械振动的原因有很多，如:轴承阀座刚度引起的振动；转动速度周期性变化引起的振动；轴向刚度的非线性振动;旋转阀体的不平衡引起的振动，设备实现功能要求的震动等。通常,旋转机械如：压缩机组、高压泥浆泵、风机等是由转子、轴承和密封组成，在转子轴的操作支承的动态油膜下,叶轮与液体物料相互作用,电机转子要受电磁场作用，借助联轴器，转子间也要相互作用。即:转子在离心力、重力、磁场力、刚体间、刚体和流体相互作用下，产生各频率的振动。尤其用于泥浆初始净化的振动筛设备，为完成井口返回泥浆及杂质物料筛分作业，振动筛由两台偏心电机带动激振器驱动料网、主体结构等构件高幅度运转，对底座固定结构有较高的要求。当旋转机械的转速与旋转轴的固有频率重合时，将会有一个强烈的振动现象，称为旋转轴的临界速度。实际的旋转机械，由于加工和装配的误差，以及材料的不均匀性，不可避免地有点偏心，也就是说，重心偏离了旋转轴的轴线。这种偏心力在转速和频率的同时产生周期性的强迫力，由强迫力引起的强迫振动使一个谐振状态低于临界数字，产生一个强的旋转振动。这种现象，如高旋转的存在，会对整个机械造成严重破坏，甚至造成严重的事故发生。 二、旋转机械振动的基本原理分析 1、如图所示，01是轴，02是旋转体的重心，y是旋转的轴，e是偏心。如在这种状态下,振动对轴的转动刚度沿径方向作用有弹性鼻,而在02重心上作用有离心力,在旋转振动时,应相互平衡。 因此Fl=F2，即：P为轴的横向振动固有频率，y与系统的强迫振动的振幅关系式相同。当即旋转振动轴的绕度变为无限大；表示旋转轴转速处于临界速度。 2、旋转体的失衡与均衡：轴失衡对旋转机械的平衡运转是有害的，使轴承受到负荷，从而轴上发生剩余应力，因此应减小轴的失衡。作用在旋转体各部分上的离心力与旋转体的全部质量集中在重心上所产生的离心力相同。由于这种离心力的方向改变着转速旋转，因此成为周期性的外力，并构成振动的原因。 3、对于旋转机械，振动信号检测的关键是转子系统。由于转子是旋转机械设备的核心部件，整个装置的正常运行依赖于转子的正常运行。因是通过转子轴承支承座及外壳和基础之上,构成所谓的转子轴承系统,在许多情况下,支承的动力学特性在某种程度上也会影响转子的运动。因此,转子的运行状态和其他旋转部件之间是相互联系的。旋转机械的大部分机械故障和转子及其部件都是直接相关的，除了配备非接触式涡流传感器外，对转子的轴向振动也实现连续监测，一般需要轴承阀座和壳体振动试验。监测转子比测试轴承座或底盘的振动更敏感,这是由于油膜轴承有一个较大的轴承间隙,因此相对振动和轴承座的振动有显著差异,尤其是支承系统的刚度较大时,轴颈的振动频率比轴承座的振动大。 三、机械设备减振技术的措施 1、合理选择参数，提高设备动态特性的幅度和频率。根据振动理论，激振力和位移的传递与频率有关。频率可分为自然频率和激发频率。固有频率来源于产品的结构特征，由质量、中心位置、刚度等多种因素相互作用决定。应避免激发频率。在满足强度要求的情况下，选用低刚度材料，特别是支撑部件，是减少振动的有效方法。自行式机械、改变弹性悬架的刚性悬挂:固定设备、弹性、阻尼部分和质量形成串联和并联,多种形式组成系统的弹性支撑装置,可按照预定的要求,使系统的等效刚度小于原来的刚度,从而达到减振的目的。另外，通过降低刚度和降低固有频率，提高减振性能是不可取的。一方面：随着刚度的降低，系统设备的静态位移也会增加，这将使空间布局、弹性尺寸和结构设计变得困难。另一方面：对于不同的工作需求，通常有最低限度的最小刚性值。通过分析，到产品使用中将处于既有竖向振动，又有俯仰角振动等耦合振型,特别要注意结构的合理性、质量对称分布的可能性,并确定零点的振幅在“节点”的结构,对敏感的振动机械仪表、仪器设置在“节点”或其附近。 2、合理制作设备的支撑。弹性支撑对称布置避免了耦合振动机械设备的安装，与弹性支撑不可分离，可用于隔离激振的传递和响应。如弹性支撑不合适，则容易造成耦合振动。对称排列的设备当弹性支撑四个角时,重心在垂直干扰力时,只设置每个垂直振动,不会导致

各种喷气式发动机简介

涡轮喷气发动机的诞生 二战以前，活塞发动机与螺旋桨的组合已经取得了极大的成就，使得人类获得了挑战天空的能力。但到了三十年代末，航空技术的发展使得这一组合达到了极限。螺旋桨在飞行速度达到800千米/小时的时候，桨尖部分实际上已接近了音速，跨音速流场使得螺旋桨的效率急剧下降，推力不增反减。螺旋桨的迎风面积大，阻力也大，极大阻碍了飞行速度的提高。同时随着飞行高度提高，大气稀薄，活塞式发动机的功率也会减小。 这促生了全新的喷气发动机推进体系。喷气发动机吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，对发动机产生反作用力，推动飞机向前飞行。 早在1913年，法国工程师雷恩·洛兰就提出了冲压喷气发动机的设计，并获得专利。但当时没有相应的助推手段和相应材料，喷气推进只是一个空想。1930年，英国人弗兰克·惠特尔获得了燃气涡轮发动机专利，这是第一个具有实用性的喷气发动机设计。11年后他设计的发动机首次飞行，从而成为了涡轮喷气发动机的鼻祖。 涡轮喷气发动机的原理 涡轮喷气发动机简称涡喷发动机，通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧

室。 涡喷发动机属于热机，做功原则同样为：高压下输入能量，低压下释放能量。 工作时，发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可，由于飞行速度是变化的，而压气机对进气速度有严格要求，因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。 压气机顾名思义，用于提高吸入的空气的的压力。压气机主要为扇叶形式，叶片转动对气流做功，使气流的压力、温度升高。 随后高压气流进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料，与空气混合后点火，产生高温高压燃气，向后排出。 高温高压燃气向后流过高温涡轮，部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能，驱动涡轮旋转。由于高温涡轮同压气机装在同一条轴上，因此也驱动压气机旋转，从而反复的压缩吸入的空气。 从高温涡轮中流出的高温高压燃气，在尾喷管中继续膨胀，以高速从尾部喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多，从而产生了对发动机的反作用推力，驱使飞机向前飞行。

喷气发动机的种类及其原理

[编辑]涡轮喷气式发动机 完全采用燃气喷气产生推力的喷气发动机是涡轮喷气发动机。这种发动机的推力和油耗都很高。适合于高速飞行。也是最早的喷气发动机。 [编辑]离心式涡轮喷气发动机 使用离心叶轮作为压气机。这种压气机很简单，适合用比较差的材料制作，所以在早期应用很多。但是这种压气机阻力很大，压缩比低，并且发动机直径也很大，所以现在已经不再使用这种压气机。 [编辑]轴流式涡轮喷气发动机 使用扇叶作为压气机。这样的发动机克服了离心式发动机的缺点，因此具有很高的性能。缺点是制造工艺苛刻。现在的高空高速飞机依然在使用轴流式涡喷发动机。 [编辑]涡轮风扇发动机 一台涡扇发动机的一级压气机 主条目：涡轮风扇发动机 在轴流式涡喷发动机的一级压气机上安装巨大的进气风 扇的发动机。一级压气机风扇因为体积大，除了可以压 缩空气外，还能当作螺旋桨使用。 涡轮风扇发动机的燃油效率在跨音速附近比涡轮喷气发 动机要高。 [编辑]涡轮轴发动机

涡轮喷气发动机(Turbojet)（简称涡喷发动机）[1]是一种涡轮发动机。特点是完全依赖燃气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮风扇发动机高。 涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。 相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机均为轴流式。 一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向） 图片注释: 1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口

旋转机械(转子)故障诊断

旋转机械（转子）故障诊断 摘要：旋转机械故障诊断技术在企业中的应用能够及早发现设备故障、防止生产线停工、避免重大事故。本文首先展示了国内外转子故障诊断技术现状，回顾过往不平衡模拟实验通过对振动特征的分析研究总结了不平衡的振动特征。而后再利用振动信号分析处理方法以及时一频分析技术，对转子系统的不平衡、不对中两个典型的故障诊断做了详细的介绍。由于技术发展，以后的转子故障诊断将朝着自动化、智能化方向发展。 关键词：旋转机械；不平衡；不对中；故障诊断 Vibration Faults in Rotor System Abstract: Application of the rotating machinery fault diagnosis technology in the enterprise can predicte equipment failure, prevent shutdown the production line , avoid major accidents. This paper shows the present situation of rotor fault diagnosis technology at home and abroad at first, retrospects the imbalance simulation experiment based on the analysis of the vibration characteristics of the study summarized the unbalanced vibration characteristics. Then,with the vibration signal analysis method and spectrum analysis technology, I will introduce imbalance and misalignment two typical fault diagnosis in detail. Due to the technical development, the rotor fault diagnosis will develop in automatic and intelligent direction. Keywords: Rotating Machinery; Imbalance;Misalignment ; Fault Diagnosis

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的容器（气缸）内燃烧，膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨，由螺旋桨产生推（拉）力。所以，作为飞机的动力装置时，发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气（汽油和空气）进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞（俗称电嘴），以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高，所以气缸外壁上有许多散热片，用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体（机匣）上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下，气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时，通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外，曲轴还要带动一些附件（如各种油泵、发电机等）。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前，所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力，这种发动机本身并不能产生向前的动力，而是需要驱动一副螺旋桨，使螺旋桨在空气中旋转，以此推动飞机前进。这种活塞式发动机＋螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式，很少有人提出过质疑。到了三十年代末，尤其是在二战中，由于战争的需要，飞机的性能得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了10000米以上，但人们突然发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师们将发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍没有明显的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖部分实际上已接近了音速，这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行性能，必须采用全新的推进模式，喷气发动机应运而生。 喷气推进的原理大家并不陌生，根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中，我们玩过的爆竹，就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年，法国工程师雷恩．洛兰就获得了一项喷气发动机的专利，但这是一种冲压式喷气发动机，在当时的低速下根本无法工作，而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年，弗兰克．惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利，但直到11年后，他的发动机在完成其首次飞行，惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种，就必须遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。因此，从产生输出能量的原理上讲，喷气式发动机和活塞式发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，不同的是，在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的，但在喷气发动机中则是

高速旋转运动的伤害

高速旋转运动的伤害 在绝大多数机械、机器和设备的运行过程中，许多机械部件在做高速旋转 运动，这些部件具有较大的运动能量，如有缺损和变形将导致运转失稳和振动，一旦断裂或脱落逆流作用于人体将造成伤害事故。 1. 旋转部件的种类 水电站涡轮发电机的叶轮;飞机和轮船的螺旋桨;鼓风机和通风机的叶片;发 电机和电动机的转子;铸造生产中螺旋搅拌机的叶片，皮带运输机的驱动轮;锻 造和冲压机械传动系统运动中的飞轮、齿轮、曲轴等;切削加工中车床的卡盘、 花盘、拨盘、鸡心夹，较大的工件;机床(车床、刨床、剪切机) 的皮带轮、链轮、齿轮、链条、旋转轴和轴头等;铣床的刀具;磨削的砂轮;等等。 2. 旋转部件对人体的伤害及方式 旋转的搅拌机叶片将把不慎伸入的手绞伤;旋转中的飞轮、齿轮、链轮、链条、旋转轴和轴头会把人体接触到的部位擦伤，正面撞击会造成骨折等肢体损伤;人手伸入皮带、链条和飞轮或齿轮间将被碾伤;卡盘、花盘、拨盘、鸡心夹 的突出部可能勾住衣服、手套、头巾、发辫等而把人体或局部拖入机械造成伤 害甚至死亡;高速旋转中的铣刀、砂轮接触人体会造成伤害;曲轴、未固定好的 长棒料会把靠近的人体部位打伤。 3. 旋转部件的防护措施 (1) 安全防护装置 为了防止机械的旋转部件对人体造成意外伤害，一般在危险部位加设安全 防护装置。安全防护装置是预防操作者和其他人员接触机械旋转部件或接近机

械设备危险区域造成伤害的辅助装置。安全防护装置包括防护罩、防护栏杆、 防护栅栏、防护挡扳等遮挡式的防护装置。 1) 防护罩 用防护罩对高速旋转的部件加以隔离，如皮带轮、链轮、齿轮、链条、旋 转轴、法兰盘和轴头等。例如回转的车床附件和工件，以及在车削过程中形成 的边缘较锋利，是车削过程中最主要的不安全因素。车削加工中因工件造成的 工伤事故远高于其他切削加工。对安全影响大的车床回转附件主要是装卡工件 的卡盘、花盘、拨盘、鸡心夹等。使用卡盘或花盘安装工件时，主要危险部分 是卡盘爪，它在转动时可能钩住工人的衣服。为此，可在卡盘周围安置防护罩，将卡爪罩起来。 2) 防护栏杆 不能在地面上操作的机床，操纵台周围应设置高度不低于0.8m的栏杆;容 易伤人的大型机床运动部位，如龙门刨床床身两端也应加设栏杆，以防工作台 往复运动时撞人。 在危险性很高的部位，防护装置应设计成顺序联锁结构。当取下或打开防 护装置时，机床的动力源就被切断。有一种比较简单轻便的联锁结构——电锁，它可用于各种形式和尺寸防护罩的门上。转动它的旋钮，安装在防护罩门上的 销体内的门闩就进入固定不动的插座内，关闭防护罩的门。与此同时，三个电 源插片也伸出进人插孔而使机床三相电源接通。由于门闩与插片是联锁同时动作，因此打开防护罩门，插片退出插孔，机床电源也就被切断。

航空发动机分类与简介

飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力，是飞行器的心脏。自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，时至今日，飞行器发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同的大家族。 飞行器发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否须空气参加工作，飞行器发动机可分为两类，大约如下所示： 吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。 火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机，航天器由于需要飞到大气层外，所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同，火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。 按产生推进动力的原理不同，飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流，产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机，脉动喷气式发动机，火箭喷气式发动机等。 间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后（向下）流动时，空气对螺旋桨（旋翼）产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。