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Vibration Analysis Training System（振動分析培訓(xùn)系統(tǒng)）設(shè)計原理-機(jī)械故障模擬實驗臺的設(shè)計原理

Design Principles of Mechanical Fault Simulation Test Bench

Vibration Analysis Training System

瓦倫尼安（VALENIAN）機(jī)械故障模擬實驗臺是一種用于模擬和研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特性的實驗裝置，廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研和工業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域。以下是基于瓦倫尼安（VALENIAN）教學(xué)設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計原理分析：

一、核心設(shè)計原理

Core Design Principles

模塊化設(shè)計

實驗臺采用模塊化設(shè)計，允許快速更換故障組件（如軸承、齒輪、轉(zhuǎn)子等），以模擬不同的機(jī)械故障狀態(tài)。這種設(shè)計便于用戶根據(jù)需要調(diào)整實驗內(nèi)容，提高實驗效率。

多故障模擬功能

實驗臺能夠模擬多種常見機(jī)械故障，包括軸承缺陷、齒輪磨損、軸不對中、轉(zhuǎn)子不平衡、機(jī)械松動等。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、負(fù)載和故障組件，實驗臺可以生成與實際工況相似的振動信號，便于故障特征分析。

數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)

實驗臺配備多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集振動、溫度、噪聲、轉(zhuǎn)速等機(jī)械參數(shù)。結(jié)合分析軟件，用戶可以進(jìn)行時域、頻域、包絡(luò)分析等多種信號處理，提取故障特征。

動態(tài)負(fù)載模擬

通過磁粉制動器或液壓加載系統(tǒng)，實驗臺可以模擬不同工況下的負(fù)載變化，研究負(fù)載對機(jī)械振動特性的影響17。

二、主要功能組件

Main Functional Components

驅(qū)動系統(tǒng)

采用ABB三相異步電機(jī)，配備變頻器實現(xiàn)無級調(diào)速，滿足不同轉(zhuǎn)速下的實驗需求。

故障模擬組件

軸承故障：可更換內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架等故障軸承，模擬不同軸承缺陷。

齒輪故障：提供斷齒、磨損、裂紋等故障齒輪，研究齒輪傳動系統(tǒng)的振動特性。

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)：通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子盤上的不平衡量，模擬轉(zhuǎn)子不平衡故障。

傳感器系統(tǒng)

包括加速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等，用于實時監(jiān)測機(jī)械振動狀態(tài)。

控制系統(tǒng)

采用PLC和觸控屏實現(xiàn)自動化控制，實時顯示轉(zhuǎn)速、負(fù)載等參數(shù)，便于操作和數(shù)據(jù)分析。

三、應(yīng)用場景

Application Scenarios

教學(xué)與培訓(xùn)

實驗臺廣泛應(yīng)用于高校和職業(yè)院校的機(jī)械故障診斷課程，幫助學(xué)生理解機(jī)械故障的振動特征和診斷方法。

科研與開發(fā)

研究人員可利用實驗臺驗證故障診斷算法，優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計和維護(hù)策略。

工業(yè)培訓(xùn)

企業(yè)可使用實驗臺培訓(xùn)設(shè)備維護(hù)人員，提高故障診斷和預(yù)知性維護(hù)能力，減少設(shè)備停機(jī)時間。

四、技術(shù)優(yōu)勢

Technical Advantages

高精度與可靠性

實驗臺采用高精度傳感器和先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

靈活性與可擴(kuò)展性

模塊化設(shè)計和開放式架構(gòu)使實驗臺能夠適應(yīng)不同的實驗需求，并支持功能擴(kuò)展。

節(jié)能環(huán)保

封閉式實驗臺設(shè)計可節(jié)約50%的電能，適合長時間運(yùn)行的實驗場景。

五、總結(jié)

Conclusion

機(jī)械故障模擬實驗臺通過模塊化設(shè)計、多故障模擬功能和先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為機(jī)械故障診斷研究提供了強(qiáng)大的實驗平臺。其廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研和工業(yè)領(lǐng)域，顯著提高了機(jī)械故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。 產(chǎn)品由故障電機(jī)模擬實驗臺、傳感器、分析軟件組成，同時可選配扭矩傳感器、不同類型故障電機(jī)等。

1、產(chǎn)品功能描述

該實驗臺由驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)控制器、扭矩傳感器（選配）、磁粉制動器、故障電機(jī)配件等組成。

實驗臺可拆卸電機(jī)，預(yù)置電機(jī)自對中設(shè)計，可更換7種類型的故障電機(jī)，分別是軸承故障電機(jī)、轉(zhuǎn)子不對中電機(jī)、轉(zhuǎn)子不平衡電機(jī)、轉(zhuǎn)子斷條電機(jī)、轉(zhuǎn)子軸彎曲電機(jī)、電壓不平衡及缺相電機(jī)、定子繞組故障電機(jī)。

電機(jī)具有軟件控制功能，可實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速實驗，負(fù)載具有軟件控制功能，可實現(xiàn)變負(fù)載實驗。

2、產(chǎn)品總體參數(shù)描述

（1）驅(qū)動電機(jī)：三相異步電機(jī)，功率3馬力，即2.25kw；

（2）供電：AC220V/50HZ；

（3）電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍：0-3600rpm；

（4）磁力制動器：可提供涵蓋2-32磅英尺（42N*M）范圍負(fù)載；

（5）扭矩傳感器：量程20牛米，可實時測試實際扭矩；

（6）故障電機(jī)均有自對中設(shè)計，以方便更換。

（7）無線傳感器：WiFi連接PC，0-50g量程，100mv/g，0-10k頻響，同時內(nèi)置A/D模塊，最高采樣率為100khz/s；

（8）分析軟件，與無線傳感器實時連接，具有時域圖、頻譜圖功能，可存儲通用格式 數(shù)據(jù)。

以上內(nèi)容綜合了瓦倫尼安教學(xué)設(shè)備的多款產(chǎn)品特性，涵蓋了實驗臺的設(shè)計原理、功能組件、應(yīng)用場景和技術(shù)優(yōu)勢。

軸承故障預(yù)測模擬實驗平臺

風(fēng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)測與檢修維護(hù)實驗平臺

高速轉(zhuǎn)子軸承動力學(xué)仿真臺架

高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子軸承動力學(xué)實驗臺

動力傳動設(shè)備綜合狀態(tài)評估及預(yù)測模擬試驗臺

機(jī)電系統(tǒng)故障模擬實驗臺

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測實驗臺

機(jī)械學(xué)院教學(xué)儀器設(shè)備

傳動系統(tǒng)多功能綜合測試平臺

發(fā)動機(jī)模擬轉(zhuǎn)子綜合實驗系統(tǒng)

機(jī)械故障診斷與測控技術(shù)實訓(xùn)臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)理論與應(yīng)用研究實驗臺

工業(yè)自動化裝備實訓(xùn)臺

旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動分析與控制分析系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗理論與方法驗證測試臺

軸承、齒輪及傳動系統(tǒng)綜合故障實訓(xùn)臺

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計制造與運(yùn)維分析臺

軋機(jī)關(guān)鍵部件綜合故障模擬試驗臺

大學(xué)高水平學(xué)科平臺

轉(zhuǎn)向架典型故障模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子軸承齒輪典型故障模擬實驗臺

電機(jī)典型故障模擬實驗臺

機(jī)械系內(nèi)外雙轉(zhuǎn)傳動子系統(tǒng)實驗臺

高速列車傳動系統(tǒng)的模擬實驗系統(tǒng)

機(jī)械動力裝備平臺

可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院傳動軸系軸承故障實驗套件

轉(zhuǎn)子軸承故障試驗臺

大學(xué)新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)耦聯(lián)載荷智能分析系統(tǒng)

機(jī)械工業(yè)轉(zhuǎn)子裝備智能維護(hù)技術(shù)重點實驗

汽車能量回收懸架實驗臺

理工大學(xué)轉(zhuǎn)子試驗臺

工程大學(xué)葉片典型故障模擬測試臺

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動復(fù)合環(huán)境先進(jìn)測試平臺

旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)模擬實驗教學(xué)系統(tǒng)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院軸承試驗臺

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)模擬實驗教學(xué)系統(tǒng)

風(fēng)電機(jī)組主軸軸承綜合實驗平臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)教學(xué)實訓(xùn)演示臺

多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子故障試驗臺輸入功率提升和控制系統(tǒng)

低速全參數(shù)行星齒輪箱故障模擬實驗系統(tǒng)

諧波軸承性能檢測平臺

機(jī)械工程控制基礎(chǔ)實驗臺

能源與動力工程學(xué)院平臺

復(fù)雜機(jī)電液系統(tǒng)智能運(yùn)維功能性測試平臺

傳動系統(tǒng)多功能綜合測試平臺

軸系激勵源識別方法小型驗證試驗臺

軸承高載荷加載及數(shù)據(jù)采集裝置

推進(jìn)軸系動力學(xué)系統(tǒng)采購及服務(wù)

全壽命周期齒輪實驗臺

齒輪全壽命試驗臺

大型風(fēng)機(jī)縮比控制系統(tǒng)實驗臺

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組縮比控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子振動分析與故障模擬試驗臺系統(tǒng)

機(jī)械振動分析與運(yùn)維試驗臺

軸系力學(xué)測試平臺

桌面式齒輪故障教學(xué)平臺

便攜式轉(zhuǎn)子軸承教學(xué)實驗臺

桌面式轉(zhuǎn)子軸承故障教學(xué)平臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究實驗臺

故障機(jī)理研究教學(xué)平臺

轉(zhuǎn)子軸承綜合故障模擬實驗臺診斷臺

轉(zhuǎn)子軸承教學(xué)平臺

機(jī)械故障綜合模擬實驗臺

動力傳動故障模擬實驗臺

風(fēng)力發(fā)電傳動故障模擬實驗臺

動力傳動故障預(yù)測綜合實驗臺

機(jī)械故障綜合實驗臺

動力傳動故障模擬實驗臺

風(fēng)力發(fā)電傳動故障模擬實驗臺

電機(jī)故障模擬實驗臺

動力傳動故障預(yù)測綜合實驗臺

列車轉(zhuǎn)向架故障模擬實驗臺

軸承預(yù)測模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)模擬教學(xué)實驗臺

齒輪箱故障模擬教學(xué)實驗臺

綜合故障模擬教學(xué)實驗臺

機(jī)泵循環(huán)和故障模擬實驗臺

離心風(fēng)機(jī)故障植入試驗平臺

機(jī)械故障仿真測試臺架

風(fēng)力發(fā)電故障植入試驗平臺

直升機(jī)尾翼傳動振動及扭轉(zhuǎn)特性..

直升機(jī)齒輪傳動振動試驗平臺

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障植入綜合試驗平臺

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障植入輕型綜合試驗臺

行星齒輪箱故障植入試驗平臺

高速柔性轉(zhuǎn)子振動試驗平臺

行星及平行齒輪箱故障植入試驗臺

剛性轉(zhuǎn)子振動試驗平臺

軸系試驗平臺電機(jī)可靠性研究對拖試驗平臺

齒輪箱柔性軸系故障植入綜合試..

核電臥式轉(zhuǎn)子振動特性試驗平臺

電機(jī)對拖齒輪箱故障植入試驗平臺

微型軸承及動平衡試驗平臺

軋銀振動特性試驗平臺

軌道軸承振動及疲勞磨損試驗平臺

核電立式軸承振動特性試驗

扭轉(zhuǎn)振動試驗平臺

平行齒輪箱疲勞磨損試驗平臺

水泵故障植入試平臺

齒輪箱傳動特性試驗平臺

高速柔性轉(zhuǎn)子振動試驗平臺

行星齒輪箱疲勞磨損試驗平臺

軸承疲勞磨損試驗平臺

單級便攜式行星齒輪箱故障植入實驗臺

軸流風(fēng)機(jī)故障植入試驗平臺

輕型軸系故障植入試驗平臺

動力轉(zhuǎn)向架綜合試驗平臺

液壓系統(tǒng)故障植入試驗平臺

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障植入綜合試驗平臺

雙跨雙轉(zhuǎn)了滑動鈾承綜合故障

轉(zhuǎn)子軸承綜合故障模擬實驗臺

小型轉(zhuǎn)子平行軸齒輪箱故障模擬實驗臺

滑動軸承故障模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子平行軸齒輪箱綜合故障實驗臺

平行軸齒輪箱故障模擬實驗臺

行星齒輪箱故障模擬實驗臺

小型多模塊 (可替換) 故障模擬實驗臺

多種齒輪箱耦合工況下的故障模擬實驗臺

RV減速器故障模擬實驗臺                                                                                             轉(zhuǎn)子行星齒輪箱綜合故障模擬試驗臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)教學(xué)平臺

諧波減速器故障模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子動力學(xué)綜合故障模擬實驗臺                                                                                   平行軸齒輪箱故障機(jī)理研究模擬實驗臺

行星齒輪箱故障機(jī)理研究模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子軸承故障機(jī)理研究模擬實驗臺

滑動軸承油膜故障機(jī)理研究模擬實驗臺

汽輪機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置實驗臺

機(jī)械功率封閉齒輪壽命預(yù)測機(jī)理研究模擬實驗臺

航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子故障機(jī)理研究模擬實驗臺

增速齒輪箱故障機(jī)理研究模擬實驗臺

軸承壽命預(yù)測機(jī)理研究模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子平行軸齒輪箱、行星齒輪箱故障機(jī)理研究模擬實驗臺

高速軸承故障機(jī)理研究模擬實驗臺

機(jī)械故障綜合模擬試驗臺-完整版

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障模擬實驗臺

小型轉(zhuǎn)子滾動軸承實驗臺架設(shè)備

轉(zhuǎn)子滾動軸承綜合故障實驗臺

三跨轉(zhuǎn)子試驗臺

雙跨轉(zhuǎn)子試驗臺

單跨轉(zhuǎn)子試驗臺

多功能柔性轉(zhuǎn)子傳動測試臺

振動實驗臺

綜合模擬教學(xué)平臺

機(jī)械設(shè)備故障模擬設(shè)備–

轉(zhuǎn)子動力學(xué)故障模擬平臺

傳動故障模擬平臺

綜合模擬實驗平臺

慣量盤電機(jī)測試臺

加速壽命預(yù)測實驗設(shè)備

齒輪箱壽命預(yù)測實驗平臺

軸承壽命預(yù)測實驗平臺

其他定制試驗設(shè)備

慣量性能加載試驗臺

風(fēng)力發(fā)電傳動故障模擬實驗平臺

變速箱綜合性能測試系統(tǒng)

循環(huán)水泵故障模擬實驗平臺

雙跨雙轉(zhuǎn)子綜合故障模擬實驗臺

轉(zhuǎn)子滾動軸承與齒輪箱綜合故障實驗臺

轉(zhuǎn)子軸承綜合故障模擬實驗臺

電機(jī)實驗轉(zhuǎn)矩測試系統(tǒng)

行星平行軸齒輪箱綜合故障模擬實驗臺

柔性激勵多級傳動實驗臺

電機(jī)加載測試臺電機(jī)試驗臺

電機(jī)對拖測試臺

永磁同步電機(jī)對拖試驗臺

曲柄滑塊導(dǎo)桿凸輪機(jī)構(gòu)實驗臺

慣量模擬試驗臺

VALENIAN曲柄（導(dǎo)桿）搖桿機(jī)構(gòu)實驗臺

機(jī)泵循環(huán)仿真教學(xué)試驗臺

皮帶輪傳動教學(xué)實驗臺