基于FBG的旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸向力的測(cè)量方法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在旋轉(zhuǎn)機(jī)械正常工作過(guò)程中，軸向力是影響其使用壽命的重要因素之一。軸向力過(guò)大會(huì)加速對(duì)軸承的損耗，輕則會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，噪音變大，整體負(fù)載加重；重則造成燒瓦、斷軸、密封隔板的損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及操作人員的生命安全，所以旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸向力的測(cè)量是當(dāng)今應(yīng)用研究中的重要課題。
　　在傳統(tǒng)的軸向力測(cè)量中多數(shù)使用的是傳力環(huán)、推力軸承、電阻應(yīng)變式傳感器等測(cè)量手段，取得了一定的成果。但是由于多數(shù)的電類傳感器受電磁干擾的影響，有著非常大的局限性。本文

2、利用光纖布拉格光柵，即Fiber Bragg Grating（縮寫FBG）為傳感器，結(jié)合它的優(yōu)點(diǎn)來(lái)測(cè)量軸向力。本論文所做的工作主要有以下幾方面：
　　（1）首先簡(jiǎn)要概述了本論文的研究目的、意義和課題來(lái)源，并介紹了旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸向力檢測(cè)的研究現(xiàn)狀以及FBG傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況；
　?。?）然后本文通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和理論計(jì)算，選定了一個(gè)典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械——軸流風(fēng)來(lái)作為本課題的研究對(duì)象，并根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)在Ansys有限元分析軟件中進(jìn)

3、行了建模和仿真，依照理論分析結(jié)果來(lái)確定FBG傳感器的粘貼位置和方式。
　　（3）然后搭建了基于FBG的軸流風(fēng)機(jī)靜態(tài)測(cè)試標(biāo)定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立了動(dòng)態(tài)的軸流風(fēng)機(jī)軸向力測(cè)試系統(tǒng)，確定了實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)采集。
　?。?）最后本論文對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了批量處理，運(yùn)用最小二乘法曲線擬合等方法，驗(yàn)證了此測(cè)量方案的可行性。
　　通過(guò)本論文的研究，揭示了SFG3-2型管道式低噪聲軸流風(fēng)機(jī)的軸向力變化規(guī)律，建立了一套此型號(hào)軸流風(fēng)