4 振动测点的选取
由干发动机台架试验的特殊性,不方便直接对发动机进行振动测量,所以通过测量发动机安装支架系统的振动状态,间接评估发动机的振动状态。
试验时,振动测点的选取应根据具体安装支架的特点选取,参考GB 10398-2008试验方法,进行测点布置,共选择4个测点进行测量(如图3中1、2、3、4点),其中R、S分别为发动机输出轴的轴向最大外廓尺寸和径向最大外廓尺寸(不包括排气管),若R和S值超过基座板或板凳外廓尺寸,则测点选择基座板或板凳外边缘中心(如图中1'、2'、3'、4'点)。点1和点3为轴向最大外廓边缘中心,点2和点4为径向向最大外廓边缘中心。测点选择见图3。
每个测点记录X(轴向)、Y(水平)、Z(垂直)三个方向的振动,其中X方向为发动机输出轴轴向,Y方向为发动机输出轴水平方向、Z方向为垂直X和Y的方向。当试验条件不允许时,可选取一个代表性测点作为振动测量点。
5 振动的测量
5.1振动测试系统
在测试中,使用丹麦B&K 3053/3660振动测试系统。该系统一个传感器能同时测量X、Y、Z二个方向的振动参数,同时,可将振动参数在计算机上以图形化的方式显示,便于分析振动规律。3053/3660振动分析系统和传感器分别见图4和图5。
5.2振动测量结果分析方法
由于发动机的往复式运转产生的综合振动波形比较复杂,可以看成是由一系列频比fn/ fm (n≠m)为有理数的简谐振动叠加而成,自变量增加到某一定值时,其函数值又恢复到同一个值的振动,用周期性函数表示为:
f (t)=f (t±nT)=f (t±n /f1)
(n=1,2,3……)
该复杂的周期性振动可以利用傅立叶级数展开为各频率成分的简谐振动波形。
为基频,其余为倍频。与基频对应的分量称为基波,与倍频相对应的分量均称为高次谐波。