基于磁流變阻尼器的密封流體激振半主動控制及銑床和車床的振動主動控制.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行的過程中，會由于各種原因產(chǎn)生振動故障，而振動故障的發(fā)生會引起停機(jī)、爆炸等事故，嚴(yán)重時造成較大的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。因此，研究有效的減振技術(shù)，控制此類機(jī)械在運(yùn)行過程中的振動，對生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性有極大的重要性。本文主要研究了透平機(jī)械的密封間隙流體激振及銑床和車床加工過程中的振動控制方法。采用磁流變阻尼器這一新型阻尼器，利用LabVIEW軟件編寫PID控制程序，實(shí)現(xiàn)對密封間隙流體激振的半主動控制;監(jiān)測銑床和車床實(shí)際加工

2、過程中的振動數(shù)據(jù)，并采用正交實(shí)驗(yàn)法研究三個加工參數(shù)對機(jī)床振動影響的強(qiáng)弱;采用主動阻尼裝置（Active Damper Device，簡稱ADD）對銑床的主軸和車床的刀架進(jìn)行振動主動控制，并對比施加控制前后銑床主軸和車床刀架的振動峰值和加工工件的表面質(zhì)量，分析主動阻尼裝置對銑床和車床振動的控制效果以及對加工精度的提高作用。
　　所做主要工作總結(jié)如下:
　　(1)使用Dyrobes軟件建立轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng)的模型，理論計算該系統(tǒng)的臨

3、界轉(zhuǎn)速及振型，對比有無阻尼情況下系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的軸心軌跡，從理論上證明施加阻尼可以降低轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng)的振動。在此基礎(chǔ)上搭建了振動控制實(shí)驗(yàn)臺，在合適的位置安裝磁流變阻尼器，并結(jié)合PID控制方法，對密封間隙流體激振進(jìn)行半主動控制，得到了良好的控制效果。
　　(2)搭建銑床振動控制實(shí)驗(yàn)臺，在27個工況下進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測銑床在加工工件過程中的振動數(shù)據(jù)，采用正交實(shí)驗(yàn)法，設(shè)計合適的正交表并選取其中的9組實(shí)驗(yàn)，分析主軸轉(zhuǎn)速、橫向進(jìn)給量、縱向加工深度

4、三個加工參數(shù)對銑床主軸振動的影響及作用大小。
　　(3)采用主動阻尼裝置對銑床加工過程中主軸的振動進(jìn)行主動控制，同樣在27種工況下進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)，并在加工的前半程不施加控制，在加工的后半程施加控制，對比前、后兩個半程的振動數(shù)據(jù)，分析裝置對不同主軸轉(zhuǎn)速、橫向進(jìn)給量、縱向加工深度下的振動控制規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以對銑床主軸振動起到顯著的抑制作用和主動控制效果，振動降幅最高可達(dá)28.7％。
　　(4)進(jìn)行9組正交實(shí)驗(yàn)，測量加工工

5、件的表面粗糙度，對比控制前后的加工精度，分析銑床振動的主動控制方法對加工精度的影響。結(jié)果表明，控制銑床主軸的振動，能夠降低工件的表面粗糙度，提高精度。
　　(5)搭建車床振動控制實(shí)驗(yàn)臺，監(jiān)測車床在加工工件過程中的振動數(shù)據(jù)，采用正交實(shí)驗(yàn)法，設(shè)計合適的正交表并選取9組實(shí)驗(yàn)，分析主軸轉(zhuǎn)速、橫向進(jìn)給量、徑向加工深度三個加工參數(shù)對車床刀架振動的影響及作用大小。
　　(6)采用主動阻尼裝置對車床加工過程中刀架的振動進(jìn)行主動控制，提高加工