基于磁流變阻尼器的密封流體激振半主動(dòng)控制及銑床和車床的振動(dòng)主動(dòng)控制.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行的過程中，會(huì)由于各種原因產(chǎn)生振動(dòng)故障，而振動(dòng)故障的發(fā)生會(huì)引起停機(jī)、爆炸等事故，嚴(yán)重時(shí)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(dòng)，對(duì)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(dòng)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(duì)密封間隙流體激振的半主動(dòng)控制;監(jiān)測銑床和車床實(shí)際加工

2、過程中的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并采用正交實(shí)驗(yàn)法研究三個(gè)加工參數(shù)對(duì)機(jī)床振動(dòng)影響的強(qiáng)弱;采用主動(dòng)阻尼裝置（Active Damper Device，簡稱ADD）對(duì)銑床的主軸和車床的刀架進(jìn)行振動(dòng)主動(dòng)控制，并對(duì)比施加控制前后銑床主軸和車床刀架的振動(dòng)峰值和加工工件的表面質(zhì)量，分析主動(dòng)阻尼裝置對(duì)銑床和車床振動(dòng)的控制效果以及對(duì)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(jì)算該系統(tǒng)的臨

3、界轉(zhuǎn)速及振型，對(duì)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(dòng)。在此基礎(chǔ)上搭建了振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在合適的位置安裝磁流變阻尼器，并結(jié)合PID控制方法，對(duì)密封間隙流體激振進(jìn)行半主動(dòng)控制，得到了良好的控制效果。
　　(2)搭建銑床振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在27個(gè)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(dòng)數(shù)據(jù)，采用正交實(shí)驗(yàn)法，設(shè)計(jì)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(gè)加工參數(shù)對(duì)銑床主軸振動(dòng)的影響及作用大小。
　　(3)采用主動(dòng)阻尼裝置對(duì)銑床加工過程中主軸的振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)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(duì)比前、后兩個(gè)半程的振動(dòng)數(shù)據(jù)，分析裝置對(duì)不同主軸轉(zhuǎn)速、橫向進(jìn)給量、縱向加工深度下的振動(dòng)控制規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以對(duì)銑床主軸振動(dòng)起到顯著的抑制作用和主動(dòng)控制效果，振動(dòng)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(duì)比控制前后的加工精度，分析銑床振動(dòng)的主動(dòng)控制方法對(duì)加工精度的影響。結(jié)果表明，控制銑床主軸的振動(dòng)，能夠降低工件的表面粗糙度，提高精度。
　　(5)搭建車床振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)，監(jiān)測車床在加工工件過程中的振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用正交實(shí)驗(yàn)法，設(shè)計(jì)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(gè)加工參數(shù)對(duì)車床刀架振動(dòng)的影響及作用大小。
　　(6)采用主動(dòng)阻尼裝置對(duì)車床加工過程中刀架的振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制，提高加工