旋轉機械運行狀態模擬實驗教學臺是一種用于模擬旋轉機械運行狀態、開展教學與實驗活動的設備，以下將從其結構組成、功能作用、實驗項目等維度展開介紹：

結構組成

· 機械本體模塊

· 動力驅動系統：通常采用電機作為動力源，搭配變頻器實現對電機轉速的精確控制，可使轉子在不同轉速下運行，模擬旋轉機械在啟動、升速、穩定運行、降速及停機等不同階段的狀態。

· 轉子系統：是實驗教學臺的核心部件，包括轉軸、安裝在轉軸上的圓盤、葉輪等部件。這些部件的質量分布、轉動慣量等參數會影響轉子的動力學特性，可通過改變圓盤或葉輪的數量、位置、質量等來模擬不同的旋轉機械轉子結構。

· 支承系統：一般由軸承座和軸承組成，用于支承轉子并保證其能夠平穩旋轉，常見的軸承類型有滾動軸承和滑動軸承，不同類型的軸承具有不同的動力學特性和適用工況。

· 測量與監測模塊

· 傳感器系統：安裝有多種傳感器，如加速度傳感器用于測量轉子的振動加速度，位移傳感器用于監測轉子的徑向或軸向位移，轉速傳感器用于測量轉子的旋轉速度，溫度傳感器用于監測軸承、電機等部件的溫度4。

· 數據采集系統：將傳感器采集到的模擬信號轉換為數字信號，并進行采集和存儲，具有較高的采樣頻率和精度，以確保能夠準確捕捉到旋轉機械運行過程中的瞬態信號和穩態信號。

· 數據分析與處理軟件：對采集到的數據進行實時分析和處理，能夠顯示振動的時域波形、頻域頻譜、軸心軌跡等信息，還可以進行特征提取、故障診斷算法的應用，以及對旋轉機械的運行狀態進行評估和預測。

· 故障模擬模塊

· 不平衡故障模擬裝置：通過在轉子上安裝不同質量的偏心塊或調整原有部件的質量分布，來模擬轉子的不平衡故障。

· 不對中故障模擬裝置：用于模擬轉子與相鄰部件之間的軸線不對中情況，可通過調整連接部件的位置或角度來實現不同程度的不對中，如平行不對中、角度不對中或綜合不對中等。

· 軸承故障模擬裝置：通過在軸承上設置人工缺陷，如滾道磨損、滾珠破裂、內圈或外圈裂紋等，來模擬軸承故障。

功能作用

· 教學功能

· 理論結合實際：為學生提供真實的實驗環境，讓他們將在課堂上學到的機械原理、振動理論、信號處理等知識應用到實際操作中，加深對理論知識的理解。

· 培養實踐技能：學生可以親自動手操作實驗臺，學習使用各種測量儀器和設備，掌握實驗設計、數據采集、分析處理等實踐技能，提高動手能力和解決實際問題的能力。

· 課程實驗教學：配合機械相關專業課程，如《機械故障診斷學》《旋轉機械動力學》等，設計一系列實驗項目，使學生熟悉旋轉機械常見故障的模擬方法和診斷技術，為今后從事相關工作打下堅實的基礎2。

· 科研功能

· 故障機理研究：研究人員可以利用實驗臺模擬各種復雜的故障工況，深入研究旋轉機械故障的發生、發展機理。

· 診斷技術研發：實驗臺為開發新的故障診斷方法和技術提供了測試平臺，研究人員可以在實驗臺上采集大量的故障數據，對不同的診斷算法和模型進行驗證和優化。

· 優化設計研究：通過在實驗臺上模擬不同的運行工況和故障情況，對旋轉機械的結構設計、材料選擇、潤滑系統等方面進行優化研究。

實驗項目

· 轉子振動特性實驗：包括測定轉子的固有頻率、振型，分析不同轉速下轉子的振動響應，觀察振動幅值、頻率隨轉速的變化規律，以及研究轉子在臨界轉速附近的振動特性等。

· 不平衡故障實驗：模擬不同程度和位置的不平衡故障，讓學生觀察不平衡對轉子振動的影響，學習不平衡故障的診斷方法，如通過振動頻譜分析確定不平衡的類型和位置，掌握動平衡試驗的原理和操作方法，對轉子進行動平衡校正。

· 不對中故障實驗：設置不同類型和程度的不對中故障，觀察不對中時轉子的振動特征和軸心軌跡變化，分析不對中故障對旋轉機械運行的影響，學習利用振動信號和軸心軌跡診斷不對中故障的方法。

旋轉機械運行狀態模擬實驗教學臺

軸承高載荷加載及數據采集裝置

推進軸系動力學系統采購及服務

全壽命周期齒輪實驗臺

齒輪全壽命試驗臺

大型風機縮比控制系統實驗臺

大型風力發電機組縮比控制系統

轉子振動分析與故障模擬試驗臺系統

機械振動分析與運維試驗臺

軸系力學測試平臺

桌面式齒輪故障教學平臺

便攜式轉子軸承教學實驗臺

桌面式轉子軸承故障教學平臺

轉子動力學研究實驗臺

故障機理研究教學平臺

轉子軸承綜合故障模擬實驗臺診斷臺

轉子軸承教學平臺

機械故障綜合模擬實驗臺

動力傳動故障模擬實驗臺

風力發電傳動故障模擬實驗臺

動力傳動故障預測綜合實驗臺

機械故障綜合實驗臺

動力傳動故障模擬實驗臺

風力發電傳動故障模擬實驗臺

電機故障模擬實驗臺

動力傳動故障預測綜合實驗臺

列車轉向架故障模擬實驗臺

軸承預測模擬實驗臺