Система измерения крутильных колебаний ZETLAB

Система измерения крутильных колебаний ZETLAB на базе цифровых датчиков семейства ZETSENSOR позволяет проводить регистрацию и анализ угловых колебаний объекта (как правило, вала) вдоль оси его вращения.

Крутильные колебания возникают в любой системе, где нужно осуществить передачу мощности с помощью вращающегося вала или соединительных муфт. Необходимо учитывать колебания данного вида в целях повышения надежности и эффективности работы системы.

Уровень крутильных колебаний зависит от следующих факторов, которые следует учитывать при проведении анализа измерений

• Свойства материалов
• Условия эксплуатации: температура, нагрузка, количество оборотов в минуту

Принцип работы

Система измерения крутильных колебаний может использоваться для определения крутильных колебаний, связанных с неравномерностью вращающего момента по времени или момента сопротивления.

При проведении торсиографирования и измерении крутильных колебаний коленчатого вала двигателя, параметры крутильных колебаний привязывают к углу поворота и частоте вращения коленчатого вала. В связи с чем становится необходимым регистрировать угол поворота коленчатого вала от положения "Верхней Мертвой Точки" (далее — ВМТ).

Для решения данной задачи используется цифровой акселерометр ZET 7152-N, входящий в состав системы динамических испытаний на базе ZETSENSOR. Датчик может быть установлен непосредственно на валу или на некотором расстоянии R от оси вращения вала. Как правило, на вращающихся элементах электродвигателей наносится специальная метка, соответствующая нулевой точке отсчета количества полных оборотов. Для коленчатых валов нулевая метка положения вала может соответствовать ВМТ. Корректность показаний обусловлена расположением чувствительного элемента акселерометра в соответствии с нулевой меткой положения вала.

Расчёт будет вестись от нулевого положения по оси Y, а направление осей чувствительного элемента должно быть следующим

• Ось X — вдоль оси вращения вала
• Ось Z — направлена к оси вращения вала

Позиционирование датчика таким образом позволяет регистрировать сразу несколько важных параметров

• Ось X — ускорение по оси регистрирует биение вала
• Ось Y — переменное ускорение ±1 g, независимо от скорости вращения вала

Положение вала в полярных координатах соответствуют показаниям

• При положении 0° и 180° показания по оси Y будут соответствовать 0 g
• При повороте на 90° показания по оси Y будут соответствовать 1 g
• При повороте на 270° показания по оси Y будут соответствовать -1 g
• Ось Z — центробежное ускорение, рассчитанное по формуле f²4π²R, а также модуляция ±1 g по оси Y

Следовательно, расстояние R нужно подбирать таким образом, чтобы центробежное ускорение Ац не превышало значения 8 g при использовании акселерометра ZET 7152-N (400 g при использовании ZET 7152-E). Например, для частоты вращения 300 об/мин. расстояние не должно превышать 40 мм.

Частота крутильных колебаний рассчитывается при помощи программы «Анализ крутильных колебаний и гармоник» из состава ПО ZETLAB ANALIZ. Система измерения крутильных колебаний может использоваться в качестве торсиографа для определения параметров критической нагрузки на валопровод.

Стоит учитывать параметры объекта при подборе необходимого комплекта оборудования

• На низких оборотах рекомендуется использовать систему измерения на базе ZETSENSOR для динамических испытаний в реальном масштабе времени
• На высоких — систему измерения на базе ZETSENSOR для динамических автономных испытаний

Особенности и преимущества

• Автоматический режим комплексных испытаний
• Масштабируемость в зависимости от задачи строится измерительная сеть
• Утвержденное сертифицированное оборудование в составе комплекса
• Надежность и стабильность характеристик в процессе эксплуатации
• Измерительная часть и рабочее место оператора стенда удалены друг от друга
• Отчёт формируется автоматически по заданной форме