机械故障综合实验台

•学习机械状态监测和预测维护方案（PDM)。

•为自学设计的配有习题的用户手册。

•产品模块化，灵活可变，可靠并且可以全面研究机械故障 •同步曲柄回转和旋转机构。

•学习共振，变速，齿轮箱以及皮带传动的故障检测。

•学习如何确定振动传输路径，分析根本故障原因。

•学习振动、电机电流和噪声频谱的内在相关性。

•模拟转子动力特性以及其对故障特征的影响。

•验证在第一临界速度上下的平衡方法。

基於运行状态的预测性维护方案

是一个可靠的、低成本的机械设备监测和故障诊断 技术。机械故障会导致机械损伤，停产甚至影响产品质 量，发货以及总的客户服务，此技术可以在此之前发现问题。预测性维护方案成功与否决定于你是否能够方便 准确地分析和理解振动频谱、波形和相位关系。

机械故障仿真器是一个创新性的工具。你可以使用 它研究常见机械故障的特征而无需影响你的生产进度和 利润。

此平台系统具有宽敞的模块化设计特征，它灵活，操作简单，工作可靠。所有的零件都由 精密加工而成，不会导致操作时发生冲突性振动。你可以根据需要在完全预置的环境下仿真单一的或组合的故障。

为了获取对不同振动特征的深层了解，你需要在一台设备上进行预先设置的实验来模拟实 际的机械设备。可能有时你只需要分析单一的故障，但在部件相互影响的时候你需要研究动态刚度、共振以及速度。对振动全面细致的分析通常需要同时研究若干故障以了解实际的振动频

谱。

使用此仿真器，你可以在完全预置的条件下获取检测工业机械故障所需的专业技术。当你 的工厂在全速运转时，要想在不影响产量和利润的条件下了解机械的运动和动力特性并不现实。通常情况下，如果只为培训和实验而终止实际生产中的机械运转是不可接受的。在这种情 况下，此仿真器成为必需。

作为市场上同类产品中最全面的一个，本仿真器可以满足从新手到经验丰富的振动分析员 等不同用户的需要。对工程系学生来说，它是介绍预测性维护方案的概念和方法以及机械设计时需要考虑问题的有效工具。公司可以使用仿真器培训专业维护人员，这为有经验的技术员提 高业务水平提供了一个途径。拥有经过培训的振动分析员，公司就会对设备的运行效率有更大的信心，因为如果发生了什么情况，车间里能有人马上处理问题以保证设备高产运行。此仿真 器不但可以预测设备的运行状况以得到最大的产量和效率，而且可以根据部件送达时间来有效地计划停转维修设备。这将最有效地管理利用库存。

无论对你理解预防性维护方案还是帮助学习识别不同机械故障特征，本仿真器都提供了很多好处。使用专门的配套组件，你可以进行不同的研究。每个配套组件都可以安装到基本的仿真器上。应用笔记和习题可以帮助建立一个低成本的自学课程。

    下表列出了仿真器在哪些方面 可以增加你在机械诊断和振动分析领域的知识：

     机座研究/信号处理技术/变速/变载效应

 电机电流分析/转子动力学/运行变形和模态分析/感应器优化安装

 感应器种类（加速度计，位移传感器等）

     振动培训分析员证书

     用于转子动力学研究和演示的用户化的实验台

 机械平衡 轴校准

     校准系统评估 联轴器研究 轴承故障和载荷效应

     歪曲”转子 偏心转子 共振研究 衬套轴承研究

 带传动性能机械摩擦 齿轮箱故障研究 回转机构研究

    两根配合轴的错位是机械磨损的最通常的原因。经过严格校准的设备可以为一个工厂节省 20°%到30°%的停机时间、更换部件、库存和能源消耗。本仿真器可以提供：

•用来引入已知大小的平行和角度错位的经校准的标度盘。

•用来研究错位效应和纠正方法的方便途径。

•学习速度、联轴器和转子刚度对错位特征的效应。參

没有平衡的转子是造成机械故障的一个很普遍的原因。

加速磨损导致的停机和更换部件会增加很多无形费用。本 仿真器可以提供可控的平衡研究。

•偏心和”歪曲”转子效应 •临界速度效应 •中心以及外悬

大多数机械安装有滚动轴承。很多故障首先损坏轴承。在其它各种复杂因素影响下，研究 轴承故障特征非常重要，因为这可以帮助及时检测出故障从而避免灾难性事故。

•有意引入损伤的轴承与转子轴相配。

•常见轴承故障的波形和频谱识别。

为减小停机时间并且维持生产设备的正常工作，共振现象至关重要。本仿真器，配以共振 配件，是深入研究共振和径向临界速度现象的理想工具。

• 2000转/分钟以下的临界速度模拟了实际机械的工作状态从而提高安全性。

•研究质量和刚度对共振频率和模态形状的影响。

•研究共振的危害以及寻找控制共振的办法。

•研究由於频率接近的振动模态导致的拍现象。

•为混沌建模研究转子的稳定性和非线性动力学。

很多高速设备使用衬套轴承。衬套轴承比滚动轴承噪音小，但是它们带来不同的转 子动力 学问题。由於本仿真器的模块化设计，安装油脂润滑的衬套轴承变得非常简单。

•磨损和松动轴承的波形和频谱识别。

•在标准的转子轴上安装相配的油脂润滑的，巴比式合金衬套的衬套轴承。

•轴承可以分开从而可插入塑料垫片以扩大轴承间隙来模拟实际情况。

•轴轨迹分析。

•检查以校准和轴承间隙为函数的发热。

带张力可以通过一个惰轮杠杆或水平移动齿轮箱来控制。本系 统可以安装一或两根皮带，并且皮带可以不相配。你可以方便的引 入平行或角度皮带错位来研究它们对振动特性的影响。

齿轮箱振动特性非常复杂。本仿真器可以方便地引入典型的齿 轮箱故障进行研究。在预置的齿间余隙和负载下，你可以研究正齿 轮和螺旋线齿轮问题。本公司可以提供缺齿、碎齿和磨损齿轮。

回转机构在转子动力中引入了速度的变化从而产生复杂的振动特性。因为载荷模式

    可以预置，你能够有效地研究扭转振动和非线性动力学。

机械故障通常可以通过电流特征表现出来。本仿真器具有方便的电路接口以进行电机电流 特征分析

        机座对机械振动和性能有很大的影响。本仿真器为研究机座质量和刚度与振动频谱的关系提供了简单的途径。

本仿真器灵活可变且易于操作。该设备由特殊轴承、带有可分式衬套限动块的转子、可分 开式轴承架、多项皮带绷紧和齿轮箱安装机构、以及回转系统构成。所有这些部件简化了为进行特殊实验所需的部件更换。以下列出的一些特点使得机械故障仿真器易于操作，同时并不降 低性能。

精密加工的部件。

用于方便升级和用户定制的“实验台”的模块化设计。 由於使用通用部件，本设备的运行是刚性的，没有滑动。可分式轴承座使更换转子组件更方便。 为方便更换和安装的带有可分式衬套限动块的特殊轴承和转子。

主轴可以滑动而不需拆卸已安装的部件，这使得改变部件配置非常方便。 可以在不拆卸轴承架的前提下更换联轴器、转子、轴承、轴、滑轮和皮带

本产品带有研究错位的五对推力螺栓。

为研究经校准的可靠错位本产品带有高精度圆形表盘 带有对应的推力螺栓，可以进行方便的重新校准。带有研究机座设计的振动隔离器和机座加强筋。

多皮带传动，张紧机构和齿轮箱系统。

本产品的机械设计允许对转子动力学进行不同的研穿

十种不同转子组件配置。

不同转子跨距。

为获得更加刚硬的转子系统可以方便地安装多余的轴承底座。 可以提供共振配件。

      合理价位的多通道数据采集、分析与建模系统，对振动和噪声控制和机械故 障诊断，提供了从发现问题到解决问题的广泛的解决方案提供简化版和专业版两种配置，以及多种附加工具包，用户可以灵活选择对各种信号进行综合的时 间序列分析、频谱分析、统计分析、旋转/往复机械故障诊断、阶次分析、感 应电机电流特征分析、瞬态分析、滤波器设计、模态分析、和倍频程分析，以发现造成问题的根本原因。

直观的设计向导帮助您快速完成实验模板，定义所有测试通 道、传感器设置和数据采集参数，实验参数模板可以重复使用，

简化动态测试过程，保证测试的一致性，而且减少可能的人为错 误，节省了您的时间。内置30多种用于旋转机械和结构动力学 研究的实验参数模板类似Windows浏览器的测试项目管理结构 易于准备测试、存储数据和报表。系统管理员负责更新维护传感器数据库，管理系统设置和所 有用户的密码、工作路径等信息。每一个用户拥有自己的工作空间，可以定制测试项目、保存 数据及报表。所有数据采集和分析都在中央控制面板进行，您可以方便地调用任何实验模板完 成数据采集，或者调用任何历史数据进行深度分析

报表生成模块有一个类似Windows浏览器的环境，用来管理和输出数据、图形、测试参 数和其他相关信息便捷的报表生成向导可自动生成报表您也可以根据自己的需要定制报表，输出格式包括Word , Excel和HTML等支持ActiveX ,以实现与其他应用程序的链接

PCI总线扩展保证了高速采样和带宽 通过PCMCIA总线与笔记本电脑连接 简洁而坚固的外形，适于工业现场使用 每一通道可达102.4KHz采样频率，45KHz无混叠带宽 24位精度，110分贝动态范围内置抗混叠滤波器

•软件配置ICP®信号调理、AC/DC耦合 • ± 10V输入范围

•旋转机械模块

这一工具模块具有独一无二的数据库，包含众多厂家 的25000个轴承信息，可用于计算各类型轴承部件缺 陷、间隙不当和轴承磨损等故障的特征频率，也可计算齿轮箱、带传动、泵、风扇和其他机械部件的故障特征 频率。此工具模块能够自动捕捉并显示这些特征频率。

您还可以应用诸如包络分析和倒谱分析等高级信号处理 工具做进一步诊断研究。

•阶次分析模块

阶次分析模块为旋转机械故障诊断提供了强大的分析工 具，能够检测不同转速下的振动和噪声源。利用尖端的分 析算法，您可以得到精确的机械转动速度，实现实时阶次跟踪、阶次谱分析和三维强度分布显示。此工具模块能够 自动识别重要的阶次，进行低速转动补偿。高级的重采样 和联合时频分析算法可重构任意阶次对应的时间信号，方 便您展开进一步深度分析。

•数据流模块

数据流模块用于多通道长时间连续同步采样，数据直接存入硬盘，速度最高可达每秒5兆.

采样点。您还可以利用此模块重放长时间的历史数据，做 时域分析、频谱分析、轨迹图、波德图等分析和显示。

感应电机电流特征分析（MSCA)是用于电机故障分析 和在线状态监测的有效工具。利用此模块您可以计算各感 应电机各类型故障频率，诸如转子断条、不平衡、不对 中、转子与定子偏心、绕线转子不良接头，等等。此 MCSA模块能够在电机故障早期发现问题，从而避免造成 严重事故。

•瞬态信号分析模块

瞬态信号分析工具模块利用联合时频分析和小波变换来 分析和提取瞬态信号特征。使用Gabor展开、Wigner- Ville分布等算法，您可以观察到时变信号在联合时频域的能量分布，有效地降低噪声，从而 提高信噪比。您还可以使用时变滤波器重构任意时频特征成分对应的时间信号，方便您展开进一步深度分析。

•动平衡模块

这是一个用于平衡转动设备的工具包。利用影响系数法、四次重试法和微调平衡法，此工具 模块可以进行单平面和双平面的现场动平衡测试。直观的极坐标图在交互式过程的各个步骤中引导测量和计算。动平衡的结果用图形和表格两种格式显示。此模块保存所有历史数据，可以 用作趋势分析和统计分析。

◎ VTS-A101ICP加速度传感器频率范

围：0.5-10KHz; 灵敏度：100mv/g ;

测量范围：± 50g ;

分辨率：350 p g ;

非线性误差：1°%。

◎                VTS-A301三轴ICP加速度传感器

频率范围：0.5—5KHz;

灵敏度：100mv/g ;

测量范围：± 50g ;

分辨率：350 p g ;

非线性误差：1%。

◎                VTS-E101涡流位移传感器

电缆长度：4.5m;

信号解调器：需要4个探针； 解调器输出：BNC (母版）； 电源：220v-50Hz ;

输出电压：0-10v;

线性范围：0-2mm ;

非线性误差：<2%;

灵敏度：4.5mV/ p m ;

分辨率：1 p m;