3464 雙面鏜孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng) 油路塊與泵站總成設(shè)計(jì)

3464 雙面鏜孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng) 油路塊與泵站總成設(shè)計(jì),雙面,鏜孔,組合,機(jī)床,液壓,系統(tǒng),油路,泵站,總成,設(shè)計(jì) 基于實(shí)驗(yàn)方法的水壓部件完整性評(píng)估摘要水壓系統(tǒng)歷史悠久, 2500 年前就困擾著很多工程師。最近在關(guān)注環(huán)境和健康條件的地區(qū)，由強(qiáng)大的油壓系統(tǒng)所代替。轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在 90 年代早期，隨著材料和設(shè)計(jì)的進(jìn)步，使用水作為液壓流體成為可能。軸向柱塞馬達(dá)普遍適用于提供高扭矩的液壓系統(tǒng)。本文主要介紹了在水壓動(dòng)力系統(tǒng)中水壓馬達(dá)工作時(shí)活塞質(zhì)量的檢測和評(píng)估。在水壓系統(tǒng)中不同的壓力下，可以檢測不同的活塞工作狀態(tài)。在水壓馬達(dá)內(nèi)模擬出可能的活塞裂痕。水壓馬達(dá)被控制可捕捉振動(dòng)信號(hào)，并能將故障狀態(tài)與健康狀態(tài)做對比。水壓馬達(dá)活塞的不同裂縫尺寸在加載后可獲得不同的特征值。結(jié)果顯示在水壓系統(tǒng)中不同的壓力下振動(dòng)信號(hào)頻譜中主頻峰的振幅可以有效的檢測出不同的活塞裂紋狀態(tài)。關(guān)鍵字水液壓系統(tǒng) 軸向柱塞馬達(dá) 水質(zhì)液壓元件 振動(dòng)分析 完整性評(píng)估簡介隨著經(jīng)營石油為基礎(chǔ)的液壓系統(tǒng)對環(huán)境越來越多的影響和環(huán)保組織越來越多的關(guān)注，在過去幾年，最激動(dòng)人心的流體動(dòng)力工業(yè)發(fā)展已進(jìn)入水力學(xué)，這涉及到使用自來水替代石油作流體動(dòng)力進(jìn)行傳輸。水液壓涉及清潔能源使用中的發(fā)射功率，其使用與全球服務(wù)熱線一樣是維護(hù)我們的環(huán)境。水液壓系統(tǒng)已用于農(nóng)業(yè)，林業(yè)，食品，制藥，造紙等行業(yè)1-3。軸向柱塞馬達(dá)是常用的水液壓系統(tǒng)，以提供高扭矩和高性能。影響活塞型機(jī)的主要元件是活塞，而活塞保持正常基本表現(xiàn)常取決于活塞在汽缸中運(yùn)動(dòng)的順利和有效性?；钊械倪@些裂縫會(huì)影響滲漏和氣缸滑動(dòng)表面的摩擦。這個(gè)裂縫將擴(kuò)大，并逐步引起電動(dòng)機(jī)的性能惡化，最終也可能產(chǎn)生一個(gè)危險(xiǎn)的狀況，如在運(yùn)行條件下4 突然關(guān)閉。軸向柱塞斜板型液壓馬達(dá)是由一個(gè)離散的活塞組成，它使扭矩輸出為正弦符號(hào)以實(shí)現(xiàn)離散數(shù)。這就阻止了源源不斷的生產(chǎn)以及一個(gè)軸向活塞泵的流量輸入的順暢。一些活塞動(dòng)作的流體位移正弦的一些特點(diǎn)得以保持。保留的這些正弦特性通常為軸向柱塞馬達(dá)產(chǎn)生流量脈動(dòng)和液體傳播的振動(dòng)（噪聲）和結(jié)構(gòu)傳播的振動(dòng)。在過去 30 年來，出現(xiàn)了大量的研究軸向活塞馬達(dá)/泵的文獻(xiàn)。這些文獻(xiàn)主要集中在對變量泵斜板的控制【5-7】。在發(fā)表的文獻(xiàn)中已經(jīng)解決浮冰放電的波動(dòng)問題。曼林8用一個(gè)封閉形式的表達(dá)式來描述流量脈動(dòng)的特點(diǎn)以及流量脈動(dòng)的紋波高度和脈沖頻率。為了減少壓力脈動(dòng)和系統(tǒng)噪聲，哈里森和 Edge10創(chuàng)造了新的計(jì)時(shí)機(jī)制來減少液壓系統(tǒng)的流量脈動(dòng)源。榮一小島和 Massac Shined 調(diào)查得出流體傳播的噪音是由泵的流體特性所產(chǎn)生的10 。他們還研究了模型和流體噪聲特性檢測方法。一些研究人員提出了泵的流體傳播的噪聲特性，泵的壓力脈動(dòng)，流量脈動(dòng)特性的測量試驗(yàn)方法11-13 。Edge 夫婦提出了軸向柱塞泵流量脈動(dòng)的理論模型14的軸向活塞馬達(dá)的動(dòng)態(tài)特性是非線性的，影響軸向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)性能的因素是復(fù)雜的。由于在模型的復(fù)雜性，軸向柱塞液壓馬達(dá)的振動(dòng)源和水的傳輸路徑的理論分析沒有引起像實(shí)驗(yàn)調(diào)查那樣的注意。然而，最近已經(jīng)有一些在這方面工作報(bào)告，研究了軸向活塞泵內(nèi)的由氣缸到旋轉(zhuǎn)斜板的振動(dòng)能量傳輸特性15。Viand LU 研究了振動(dòng)和軸向活塞泵液壓油狀態(tài)監(jiān)測問題 16。調(diào)查表明，振動(dòng)的主要來源是活塞/拖鞋進(jìn)入預(yù)壓縮過程時(shí)拖鞋和斜板的之間的碰撞，這種碰撞力可能激發(fā)了泵殼共振。巴哈爾等開發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來研究軸向錐形缸體的油壓恒功率柱塞泵的振動(dòng)特性的機(jī)制17。他們采用了傅立葉變換在軸向活塞泵的振動(dòng)分析。陳等人研究了一個(gè)現(xiàn)代化的水液壓系統(tǒng)的一個(gè)斜板水液壓馬達(dá)的動(dòng)態(tài)分析18。一個(gè)由三個(gè)模塊和 14 自由度系統(tǒng)組成的斜板建模機(jī)制。在其他方向的模擬信號(hào)表明，在所有方向振動(dòng)信號(hào)主要由液壓泵和液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率組成。大量的故障的石油和其他機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷工作為狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的水液壓系統(tǒng)提供了有用的參考19-21 。水液壓馬達(dá)故障診斷是提高水液壓系統(tǒng)可靠性和性能的重要方面，本工作用實(shí)驗(yàn)方法探討了診斷故障水液壓馬達(dá)的活塞裂縫尺寸和位置。水液壓馬達(dá)振動(dòng)機(jī)理這里所說的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是在水液壓系統(tǒng)中使用的五軸向柱塞液壓馬達(dá)。安裝在 12.5 毫安時(shí)水液壓馬達(dá)上的加速度計(jì)是為了從馬達(dá)上獲取振動(dòng)信號(hào)。丹佛斯提供了完整的水液壓系統(tǒng)。圖 1 顯示了水液壓馬達(dá)1的總體結(jié)構(gòu)。軸向活塞馬達(dá)主要由一個(gè)有入口和出口的閥口板，一個(gè)斜板，一個(gè)外殼，一個(gè)缸體，一些由鞋，偏置彈簧，法蘭端口和軸組成的活塞等。活塞裝在氣缸桶內(nèi)壁上的孔上并和輸出軸在同一軸線。隔板以一個(gè)角度定位，作為活塞表面并限定滑塊行程。滑塊在與斜由護(hù)環(huán)和偏置彈簧鋼板接觸。該端口板從排放液體中分離液體。輸出軸連接到缸桶。1 定位環(huán) 2 球形外表面和襯套 3 缸體4 彈簧 5 推力盤 6 港口法蘭7 靜壓軸承 8 密封裝置 9 電機(jī)軸10 閥口板 11 外殼 12 活塞13 落水斜口 14 斜板 15 軸承 FIG.1_Swash plate water hydraulic motor with five pistons活塞帶動(dòng)缸體利用供應(yīng)口壓力以一恒定角速度 w 繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)四周。每個(gè)活塞定期通過閥板上的供應(yīng)和回程線路端口。滑塊靠在防波板的傾斜面上?；钊?jīng)過了一次進(jìn)出缸體振動(dòng)位移。當(dāng)活塞經(jīng)過供應(yīng)缸口時(shí)，由于壓力過大導(dǎo)致活塞缸體退出，活塞越過返回線路端口時(shí)流體被推出活塞腔外?；钊透左w這些動(dòng)作的重復(fù)就完成輸出扭矩的基本任務(wù)。隨著水進(jìn)入進(jìn)出液壓馬達(dá)，在汽缸室壓力完成從高壓到低壓的轉(zhuǎn)變，這將產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。汽缸區(qū)域內(nèi)的總供給端口的變量是作為一個(gè)活塞供應(yīng)缸口通過循環(huán)變化的結(jié)果。這些變量產(chǎn)生軸向輸出力矩的變化。它從活塞傳到斜板和閥蓋。但支撐斜板的力與支撐閥蓋的力的方向相反。這就是液壓馬達(dá)本身作為振動(dòng)源的結(jié)果。第 n 個(gè)活塞腔壓力升高率的公式寫為5)sin(ta0)cos(ta2)(AprVnAprKPCdoPnbsigdP（1）其中： Cd 為攝入孔口系數(shù)變，A0 為開口面積，為電機(jī)角速度，r 為活塞節(jié)距半徑，A 為斜板角度，P 為液體的質(zhì)量密度，K 為泄漏系數(shù)，n 為水液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度，Ap 為活塞面積，V0 為活塞室的標(biāo)稱容量。無論活塞孔對準(zhǔn)閥板的進(jìn)水口或者出水口， A0 區(qū)域總保持最大恒變量?；钊谧畲髩毫χ担ㄅ艢鈮毫Γ┖妥钚〉膲毫χ担ㄟM(jìn)氣壓力）之間轉(zhuǎn)移。如式 1 所示，考慮泄漏流量，活塞的壓力（PN）下降，當(dāng)泄漏流量增加，內(nèi)活塞（PN）的壓力下降也增加?；钊牧鸭y導(dǎo)致泄漏時(shí)，在馬達(dá)流量排放率也略有下降，結(jié)果導(dǎo)致降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于馬達(dá)和泵體產(chǎn)生的兩壓力脈動(dòng)之間的相互作用，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生更復(fù)雜的脈動(dòng)振動(dòng)（噪聲）。流體附帶振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)的附帶振動(dòng)，對電機(jī)和水泵的壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。Kojima and Shined 10 and Edge 等研究了產(chǎn)生流體傳播的振動(dòng)的組合線路，此線路主要由泵，馬達(dá)，和連接管組成11,12。壓力脈動(dòng)是基本元件在一般的液壓系統(tǒng)中獲得的活塞頻率特性?；钊煤婉R達(dá)中的壓力波動(dòng)主要是由于間歇脈沖回流入氣缸在底部和頂部死點(diǎn)附近的腔體時(shí)產(chǎn)生的。液壓系統(tǒng)的流體傳振動(dòng)的固有頻率有兩個(gè)流量和壓力脈動(dòng)源分別由泵和馬達(dá)產(chǎn)生。水液壓馬達(dá)和泵的基本頻率是由如下公式?jīng)Q定：f=zN （2 ）其中：f 為液壓泵和馬達(dá)的基本頻率，z 為活塞個(gè)數(shù)，N 為液壓泵和馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。軸向活塞馬達(dá)的振動(dòng)響應(yīng)是由加速度計(jì)產(chǎn)生的。圖 2 顯示了振動(dòng)響應(yīng)的典型波形圖。人們通過這個(gè)波形圖可以很容易辨別不同的活塞激發(fā)的脈動(dòng)高峰。壓力增加產(chǎn)生峰值振幅 16，這時(shí)，加速反應(yīng)的能量超過 15 千赫，這些能量分為低中高三個(gè)頻段，低頻段為：0-2,000 赫茲，中間頻段:2,000 - 6，000 赫茲，而高頻段：6,000 赫茲以上。并且這三個(gè)頻段各頻率的反應(yīng)各自有不同的激勵(lì)機(jī)制。低頻由基本頻率與諧波成分組成而成。中頻是由壓力脈動(dòng)和流量脈動(dòng)所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)所產(chǎn)生的。高頻是結(jié)構(gòu)共振所產(chǎn)生的。 圖 2 典型振動(dòng)響應(yīng)波形的水液壓馬達(dá)圖 3.水液壓馬達(dá)測試裝置和信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置和程序在圖 3 所示的水液壓馬達(dá)試驗(yàn)裝置，由一個(gè) 12.5 毫安時(shí)尼斯湖水水液壓馬達(dá)，無刷伺服電機(jī)，數(shù)字扭矩儀，以及水液壓系統(tǒng)組成。圖 4 所示為水液壓系統(tǒng)原理圖，水液壓系統(tǒng)允許軸向活塞馬達(dá)在轉(zhuǎn)速在 300-3,000 轉(zhuǎn)/分和扭矩在 0-6Nm 范圍。數(shù)字扭矩儀是由一個(gè)檢測器和一個(gè)操作顯示屏組成。該檢測器將與電機(jī)軸扭矩成比例的軸旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換成相位差信號(hào)，并提供了一個(gè)旋轉(zhuǎn)探測器和一個(gè)扭桿變速箱用來測量探測器的軸轉(zhuǎn)速。操作顯示屏是一個(gè)與信號(hào)同步的扭矩變換器，同步顯示扭矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)字值。無刷伺服電機(jī)在提供 0-10.2 nm范圍內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的精確度和穩(wěn)定性上具有明顯優(yōu)勢。數(shù)字伺服控制模塊控制無刷伺服電機(jī)并使其產(chǎn)生恒定的輸出轉(zhuǎn)矩。任意函數(shù)發(fā)生器可以輸出直流電壓給數(shù)字伺服控制模塊以調(diào)整伺服控制電機(jī)的輸出力矩。安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上軟件控制界面也可以控制和顯示數(shù)字伺服控制系統(tǒng)。圖 4.水液壓系統(tǒng)的示意圖圖 5.液壓馬達(dá)活塞裂痕的不同程度和位置壓電加速度計(jì)（Bruel 及 Kjcer 型 4393）安裝在水液壓馬達(dá)電機(jī)進(jìn)口附近的外殼上。加速度計(jì)的輸出信號(hào)同時(shí)輸入到放大器和 5B41 過濾器，用來降低噪音及過濾混淆頻段。LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集卡（在-的 MIO - 16L 型- 9 國家儀器公司）是用來將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在這項(xiàng)工作中充分考慮信號(hào)類型，采樣率服從奈奎斯特公式并選為采樣率 2,000 赫茲。各實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 630轉(zhuǎn)/分可拍攝 2,048 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間記錄。首先，輸出軸力矩為 2 Nm 的 Nessie電機(jī)可以獲得五個(gè)活塞條件下的振動(dòng)信號(hào)，然后輸出力矩軸為 5 Nm 的 Nessie電機(jī)獲得五個(gè)活塞條件下的振動(dòng)信號(hào)。此振動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)包含轉(zhuǎn)矩和速度檢測器檢測的電機(jī)自轉(zhuǎn)周期。信號(hào)特征同時(shí)可以充分說明電機(jī)在自轉(zhuǎn)周期。使用電火花機(jī)驅(qū)動(dòng)的尼斯湖水怪電機(jī)的軸向柱塞模擬一個(gè)活塞裂紋，裂縫為 0.1 毫米寬。這項(xiàng)研究工作中有五個(gè)運(yùn)行的條件，他們是正常條件（NC）和四個(gè)不同類型的活塞裂縫的四個(gè)故障條件。如圖 5 所示，以便使用尼斯湖水怪電機(jī)發(fā)現(xiàn)活塞裂縫位置和活塞裂紋長度的不同，四種活塞裂縫介紹如下：（1） B5mm：裂紋為 5 毫米長，在活塞的后部位置;；（2） B2mm：裂紋為 2mm 長，在活塞的后部位置；（3） F5mm：裂紋為 5 毫米長，在活塞的前部位置；（4） F2mm：裂紋為 2mm 長，在活塞的前部位置。在 NC 條件下和四活塞裂紋各項(xiàng)條件下得到的是第五振動(dòng)信號(hào)。該原始振動(dòng)信號(hào)的總數(shù)為 250。結(jié)果與討論 在水液壓系統(tǒng)中，振動(dòng)信號(hào)的主要來源是由電機(jī)和水泵產(chǎn)生的兩脈動(dòng)之間的相互作用，低頻是由 0-2,000 赫茲之間基本頻率的諧波成分組成 2,000-6,000赫茲之間中頻由壓力脈動(dòng)和流量脈動(dòng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)激發(fā)確定。振動(dòng)信號(hào)與活塞室漏氣具有密切的關(guān)系。該振動(dòng)信號(hào)的能量包括振動(dòng)信號(hào)源的許多信息。振動(dòng)信號(hào)的能量是用均方根（RMS）的值來測量的。就如振動(dòng)信號(hào) 0中，x 1，. N - 1， RMS 值的定義式為（3）2/10NnxRMS這種能源計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)信號(hào)的能量特性與振動(dòng)源的能量釋放相關(guān)的重要物理參數(shù)直接相關(guān)。上述參數(shù)是用來分析時(shí)域振動(dòng)信號(hào)。在頻域范圍內(nèi)，如主頻元件能量級(jí)，在特定的頻段能量的大小是很重要的參數(shù)，并與振動(dòng)信號(hào)源的密切關(guān)系。振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度（PSD）是使用傳統(tǒng)信號(hào)的處理方法，它的定義如下：,)/2exp( 2102Nn NknjTkXNTkp 0kN-1 （4）其中：Pk為 PSDXx為振動(dòng)信號(hào) xn的離散傅立葉變換T 為采樣周期。PSD 代表信號(hào)能量的分布頻率。正如在前面已經(jīng)討論過，活塞條件與活塞腔的壓力脈動(dòng)和流量脈動(dòng)有密切的關(guān)系?；钊粔毫ψ兓顾簤厚R達(dá)振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生不同的特點(diǎn)。為了研究在0 赫茲和 6000 赫茲范圍內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)的頻率特性，功率譜密度應(yīng)用于分析水液壓馬達(dá)的振動(dòng)信號(hào)。圖 6 顯示了活塞扭矩為 2 牛米時(shí)，五個(gè)活塞條件下的振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 6（a）給出了活塞裂紋在活塞后部 5 毫米長時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。這三個(gè)主頻分別為 800 赫茲，3000 赫茲，5100 赫茲?；l是800 赫茲的頻率的諧波，它由水液壓馬達(dá)和泵產(chǎn)生并在方程 1 中定義?；钊业膲毫γ}動(dòng)和流量脈動(dòng)產(chǎn)生的頻率為 3000 赫茲和 5000 赫茲，這個(gè)頻率用來評(píng)估水液壓馬達(dá)活塞的完整性。圖 6（b）給出了當(dāng)活塞裂紋在活塞后部長為 2mm時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度.。圖 6（c）和 6（d）給出了活塞裂縫在前部時(shí)振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 6（e）顯示了活塞正常條件下的振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 6（b）-6（e）中的三個(gè)主導(dǎo)頻率分別為 800 赫茲，1600 赫茲和 3500 赫茲。水液壓馬達(dá)和泵的基本信號(hào)的諧波頻率為 800 和 1600 赫茲?；钊粔毫φ駝?dòng)產(chǎn)生的頻率為 3500 赫茲。在的。圖 6（b）-6（e）中的主頻與圖 6（a）中的主頻一樣是 800 赫茲。圖 6（b）-6（e）中的其他主導(dǎo)頻率為 1600 和 3500 赫茲，與圖 6（a）中的其他兩個(gè)主頻為 3000 和 5100 赫茲是不同。圖 6.活塞扭矩為 2Nm 時(shí)，五種不同條件下的振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度在本次調(diào)查中，我們試圖找到振動(dòng)信號(hào)和活塞條件之間的能源關(guān)系。均方根應(yīng)用于振動(dòng)信號(hào)的頻率分析。正如實(shí)驗(yàn)裝置顯示，一個(gè)活塞條件下的 50 個(gè)振動(dòng)信號(hào)。得到振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度的平均均方根需要兩個(gè)步驟：第一，分析振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度；第二，用均方根來計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。我們分別計(jì)算五個(gè)條件下的所有活塞均方根平均值。圖 7 顯示了與在圖 6 所示的振動(dòng)信號(hào)功率譜密度的有效值。五個(gè)條件下的活塞的有效振幅分別為0.00047，0.00011，0.00016，0.00012 和 0.00014。在五個(gè)活塞條件中 B5mm 活塞的 RMS 放大率是最高的。與在其他四個(gè)活塞條件下的均方根振幅不同。正如在水液壓馬達(dá)振動(dòng)機(jī)理解釋的，當(dāng)裂紋在后部且長度較長時(shí)，活塞室漏泄較大，產(chǎn)生的振動(dòng)也較大。如圖 7 所示為 B5mm 條件下相應(yīng)振動(dòng)信號(hào)的幅值大小。圖 7.活塞扭矩為 2Nm 時(shí)，不同條件下的功率譜密度的有效值圖 8. 活塞扭矩為 2Nm 時(shí)，三個(gè)主頻的峰值的幅值我們研究在不同條件下的活塞在特定頻率的能量。圖 8 顯示了當(dāng)活塞扭矩為2 牛米時(shí)，五個(gè)活塞條件下的三下，主頻為 F1 的振幅0.0052，0.0018，0.0018，0.0013 和 0.0014。B5mm 下的 F1 的振幅與其他四個(gè)條件的 F1 的幅度不同。B2mm 和 F5mm 下的 F1 的幅個(gè)主頻峰振幅。F1 表示五活塞條件下的頻率 800 赫茲。在 B5mm，B2mm，F(xiàn)5mm,F2mm 和 NC 條件度是相同的，并且 F2mm 及正常條件 NC 下的 F1 的幅度幾乎相同。f2 表示 B5mm 條件下活塞的頻率 3000 赫茲，它與其他四條件下的活塞頻率為 1600 赫茲不同。在B5mm,B2mm，F(xiàn)5mm，F(xiàn)2mm 和 NC 下主頻是 F2 的振幅分別為0.0036，0.0004，0.0007，0.0001 和 0.0006。雖然在 B2mm 和 F5mm 下的 F1 的幅度相同，但 B2mm 和 F5mm 下的 F2 的幅度是不同。當(dāng)在 B2mm 和 F5mm 的 F1 幅度相同時(shí)， F2mm 和 NC 下的 F2 幅度是不同的。這樣可以用 F1 和 F2 振幅來區(qū)分不同的活塞條件。F3 表示 B5mm 條件下活塞頻率 5100 赫茲和其他四條件下活塞頻率 3500 赫茲。在 B2mm，F(xiàn)5mm，F(xiàn)2mm 和 NC 下的 主頻為 F3 的幅度分別是0.0004，0.0008，0.0003 和 0.0003。B2mm，F(xiàn)5mm 下的第三個(gè)主頻的幅度與其他兩個(gè)條件下第三個(gè)主頻的振幅是不同。在這里，我們研究了水液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速一直改變的過程中，不同壓力下功率譜密度和三個(gè)主頻的的特點(diǎn)。圖 9. 活塞扭矩為 5Nm 時(shí)，五種不同條件下的振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度圖 10. 活塞扭矩為 5Nm 時(shí)，不同條件下的功率譜密度的有效值圖 9 顯示當(dāng)活塞扭矩為 5nm 時(shí)，五活塞條件下振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 9（a）顯示活塞裂紋在后部且 5mm 長時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。其中的三個(gè)主頻為 800，3000，5100 赫茲，與圖 6（a）所示的情況一樣。在活塞腔中由于脈動(dòng)壓力和流量脈動(dòng)產(chǎn)生的頻率為基頻諧振頻率 800 赫茲和頻率 3000 和5100 赫茲。圖 9（b）顯示了活塞裂紋在后部并且 2 毫米長時(shí)的振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 9（c）和圖 9（d）顯示了活塞裂縫的前部時(shí)振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。圖 9（e）所示的是活塞健康時(shí)振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。在圖 9（b）-9（e）中的三個(gè)主導(dǎo)頻率分別是 800 赫茲，1600 赫茲和 3500 赫茲。圖 9（a）的主頻與圖 9（b）-9（e）的主頻一樣是 800 赫茲。圖 9（b）-9（e）的其他主導(dǎo)頻率為 1600 和 3500 赫茲，與圖 9（a）的其他兩個(gè)主頻為 3000 和 5100 赫茲不同。圖 9 與圖 6 相比，三大主導(dǎo)頻率相同，不同的是振幅，圖 9 中的振幅比圖 6 中的要高些。這是由于活塞扭矩從 2 牛米到 5 牛米增大時(shí)，活塞腔內(nèi)的壓力脈動(dòng)和流量脈動(dòng)增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈了振動(dòng)信號(hào)。圖 10 如圖 9 所示顯示了振動(dòng)信號(hào)功率譜密度的有效值。五個(gè)活塞條件下的振幅有效值為 0.0012，0.00018，0.00025，0.00024 和 0.00023。在 B5mm 活塞條件幅度有效值是在五個(gè)活塞條件中最高的， B5mm 下振幅有效值比 B2mm 下的高，B5mm 下裂紋比 B2mm 下的長，B5mm 下泄漏比 B2mm 下的大， B5mm 下振動(dòng)信號(hào)的幅值比 B2mm 下的高， F5mm 下振幅是 F5mm，F(xiàn)2mm 和 NC 條件之間最大的，NC 下幅度最小。 這樣活塞的五個(gè)條件下的振幅不同，由此來檢測活塞條件。圖 11. 活塞扭矩為 5Nm 時(shí)，三個(gè)主頻的峰值的幅值我們還分析了在不同活塞條件下活塞在特定頻率時(shí)的能量。圖 11 顯示了當(dāng)活塞扭矩增加為 5 牛米時(shí)，五活塞條件下三主頻峰的振幅。F1 表示五個(gè)活塞條件下頻率 800 赫茲。B5mm，B2mm，F(xiàn)5mm，F(xiàn)2mm 和 NC 下主頻為 F1 振幅分別為0.007，0.0017，0.0042，0.0045 和 0.0037，由于它們各不相同，就用此來分類活塞的幾種不同的情況。B5mm 下的 F2 和 F3 的頻率為 3000 5100 赫茲，其他四活塞條件下的 F2 和 F3 的頻率是 1600 和 3500 赫茲。B2mm, F5mm, F2mm, and NC 下的主頻為 F2 的幅值分別為 0.001, 0.0021, 0.0011, and 0.0026。B2mm, F5mm, F2mm, and NC 下的主頻為 F3 的幅值分別為 0.0009, 0.0013, 0.0008, and 0.0007。五個(gè)活塞條件下的三個(gè)主頻幅值是不同的。與圖 8 相比，三個(gè)主頻頻率一樣，但主頻的幅值要高。結(jié)論：本文的重點(diǎn)是以自來水液壓動(dòng)力系統(tǒng)為工作原理的水液壓馬達(dá)活塞質(zhì)量的檢測和評(píng)估。模擬活塞裂縫不同大小和地點(diǎn)的水液壓馬達(dá)。功率譜密度應(yīng)用于分析在不同活塞條件和不同壓力水液壓系統(tǒng)的水液壓馬達(dá)的振動(dòng)信號(hào)。該參數(shù)均方根用于計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的功率譜密度。不同條件下活塞的均方根是不同的。該振動(dòng)信號(hào)頻譜顯示五個(gè)活塞條件下的三個(gè)主導(dǎo)頻率的振動(dòng)信號(hào)。結(jié)果顯示在不同的活塞裂紋條件下的振動(dòng)信號(hào)頻譜主頻峰的振幅有變化。水液壓系統(tǒng)的不同壓力下，三個(gè)主導(dǎo)頻率相同。這一趨勢和三個(gè)主頻振幅特征是相同的。活塞扭矩從 2 增大至 5 納米時(shí)這三個(gè)主導(dǎo)頻率的也幅度增加。