学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

HR10型高速转子动力学试验台的研制

作　者: 周忠彭
导　师: 宣海军
学　校: 浙江大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 转子动力学 高速平带 PID控制算法 自动控制系统 多级离心泵转子
分类号: TH311
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


HR1O转子动力学试验台是受上海凯泉泵业集团委托,由浙江大学化工机械研究所高速旋转机械实验室设计开发的一套用于多级离心泵转子动力学测试的多功能试验台。同时也是国内第一套应用于企业生产设计研发的转子动力学性能测试平台,对于打破国外设备供应商的垄断地位,提升我国自主研发高性能多级离心泵的能力具有重要意义。本文从试验台主机入手,对主机机械结构进行了设计,给出了高速平带传动的设计参数,采用有限元的方法对支撑座的支撑刚度进行了仿真计算；开发了一套高性能试验台自动控制系统,对辅机系统工作流程进行了优化设计,提出了精确PID转速控制方法；对多级离心泵转子临界转速进行计算,得到了系统临界转速随某些参数变化(如支撑刚度、叶轮个数、支撑跨距)的规律,给离心泵转子的设计提供参考。借助在超高速试验机领域的优势和经验和现有的加工技术,攻破技术难关,成功设计开发了HR10型转子动力学试验台。最后在试验台上对真实多级离心泵转子进行了测试,证明试验台的开发是成功的。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 通用旋转机械的发展趋势  10
  1.2 转子动力学特性研究  10-12
    1.2.1 传递矩阵法  11
    1.2.2 有限元方法  11-12
  1.3 振动控制技术  12-15
    1.3.1 弹性支撑  13
    1.3.2 挤压油膜阻尼器  13-14
    1.3.3 橡胶O型圈阻尼器  14-15
  1.4 高速转子动力学试验台国内外研制现状  15-19
    1.4.1 国外状况  15-16
    1.4.2 国内现状  16-19
  1.5 课题背景  19-20
第2章 HR10型高速转子动力学试验台主机系统设计  20-41
  2.1 概述  20-22
  2.2 主机机械系统设计  22-27
    2.2.1 动源的选择  22-23
    2.2.2 直流电机功率计算  23-24
    2.2.3 高速平带增速系统设计  24-25
    2.2.4 增速头设计  25-27
  2.3 液压及真空辅机系统设计  27-33
    2.3.1 液压系统设计  28-30
    2.3.2 真空系统设计  30-32
    2.3.3 辅机自动控制系统  32-33
  2.4 等刚度轴承支承座设计  33-39
  2.5 其它附件设计  39-40
  2.6 本章小结  40-41
第3章 HR10高速转子动力学试验台控制系统设计  41-60
  3.1 控制系统设计概述  41
  3.2 控制方案的实现  41-43
  3.3 控制柜设计  43-44
  3.4 电器控制系统抗干扰设计  44-47
    3.4.1 干扰来源  45
    3.4.2 综合抗干扰设计  45-47
  3.5 软件控制系统设计  47-54
    3.5.1 上位机编程环境  48-49
    3.5.2 上位机控制系统界面设计  49-53
    3.5.3 下位机控制程序开发  53
    3.5.4 上位机数据处理技术  53-54
  3.6 控制系统可靠性设计  54-55
  3.7 转速PID控制  55-59
    3.7.1 PID控制原理  55-57
    3.7.2 PID控制参数整定  57-59
  3.8 本章小结  59-60
第4章 转子系统动力学分析计算和试验测试  60-74
  4.1 计算理论  60-61
  4.2 多级离心泵转子临界转速计算  61-66
    4.2.1 计算问题描述  62
    4.2.2 几何模型  62
    4.2.3 材料模型  62-63
    4.2.4 支撑模型  63
    4.2.5 临界转速计算  63-64
    4.2.6 支撑刚度对临界转速的影响  64-65
    4.2.7 支撑跨距对临界转速的影响  65
    4.2.8 叶轮个数对临界转速的影响  65-66
    4.2.9 结论  66
  4.3 多级离心泵转子试验测试  66-73
    4.3.1 数据采集系统  66-67
    4.3.2 静态敲击试验  67-69
    4.3.3 单级/多级升速  69-71
    4.3.4 不同转速下的振动频谱分析  71-73
  4.4 本章小结  73-74
第5章 总结与展望  74-75
参考文献  75-78
附录A 攻读硕士学位期间研究成果  78-79
附录B 控制系统软件操作流程图  79

相似论文

  1. 移动机器视觉定位导航和自主避障系统的研究,TP242
  2. 透平机组转子动力学特性分析与模拟试验系统设计,TH113
  3. 宁波电网无功优化及电压控制研究,TM714.3
  4. “Sydney”餐巾纸折叠机的研发,TH692
  5. 立式飞轮电池分立式磁浮转子—轴承系统设计与仿真,TM919
  6. 立式飞轮电池磁悬浮轴承μ控制器设计与仿真,TM919
  7. 基于FPGA的遥操作机器人运动控制器的研究,TP242
  8. 多控制功能数字衰减器的研究设计,TN715
  9. 电液比例流量阀控制器设计,TH137.5
  10. 基于可溯源的自动控制系统在水流量标准检定装置上的应用研究,TH814
  11. 锂电池放电仪器的研究与开发,TM912
  12. Jeffcott转子汽流激振与非定常过程分析,O347.6
  13. 分布式拉杆转子动力学特性分析,TK471
  14. 航空发动机转子—刷式密封系统动力学特性研究,V231
  15. 汽轮机转子有限元建模及动力学分析,TK261
  16. 工业汽轮机转子动力特性分析及热力平衡图绘制研究,TK261
  17. 乳化炸药混装车自动控制系统的研制,TP273
  18. 数字式柴油发电机励磁系统的研究,TM314
  19. 煤矿井下排水系统运行可靠性研究与控制系统研制,TD744
  20. 基于DSP的直线电机模糊PID控制系统研究与实现,TM359.4
  21. 灰色系统理论在城市轨道交通自动驾驶的应用研究,U239.5

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 泵 > 叶片式泵 > 离心泵
© 2012 www.xueweilunwen.com