Vibration Analysis Training System（振动分析培训系统）设计原理

Vibration Analysis Training System（振动分析培训系统）设计原理-机械故障模拟实验台的设计原理

Design Principles of Mechanical Fault Simulation Test Bench

Vibration Analysis Training System

瓦伦尼安（VALENIAN）机械故障模拟实验台是一种用于模拟和研究旋转机械故障特性的实验装置，广泛应用于教学、科研和工业培训领域。以下是基于瓦伦尼安（VALENIAN）教学设备产品的设计原理分析：

一、核心设计原理

Core Design Principles

模块化设计

实验台采用模块化设计，允许快速更换故障组件（如轴承、齿轮、转子等），以模拟不同的机械故障状态。这种设计便于用户根据需要调整实验内容，提高实验效率。

多故障模拟功能

实验台能够模拟多种常见机械故障，包括轴承缺陷、齿轮磨损、轴不对中、转子不平衡、机械松动等。通过调节转速、负载和故障组件，实验台可以生成与实际工况相似的振动信号，便于故障特征分析。

数据采集与分析系统

实验台配备多通道数据采集系统，能够实时采集振动、温度、噪声、转速等机械参数。结合分析软件，用户可以进行时域、频域、包络分析等多种信号处理，提取故障特征。

动态负载模拟

通过磁粉制动器或液压加载系统，实验台可以模拟不同工况下的负载变化，研究负载对机械振动特性的影响17。

二、主要功能组件

Main Functional Components

驱动系统

采用ABB三相异步电机，配备变频器实现无级调速，满足不同转速下的实验需求。

故障模拟组件

轴承故障：可更换内圈、外圈、滚动体、保持架等故障轴承，模拟不同轴承缺陷。

齿轮故障：提供断齿、磨损、裂纹等故障齿轮，研究齿轮传动系统的振动特性。

转子系统：通过调节转子盘上的不平衡量，模拟转子不平衡故障。

传感器系统

包括加速度传感器、位移传感器、转速传感器等，用于实时监测机械振动状态。

控制系统

采用PLC和触控屏实现自动化控制，实时显示转速、负载等参数，便于操作和数据分析。

三、应用场景

Application Scenarios

教学与培训

实验台广泛应用于高校和职业院校的机械故障诊断课程，帮助学生理解机械故障的振动特征和诊断方法。

科研与开发

研究人员可利用实验台验证故障诊断算法，优化机械设备的设计和维护策略。

工业培训

企业可使用实验台培训设备维护人员，提高故障诊断和预知性维护能力，减少设备停机时间。

四、技术优势

Technical Advantages

高精度与可靠性

实验台采用高精度传感器和先进的数据采集系统，确保实验数据的准确性和可靠性。

灵活性与可扩展性

模块化设计和开放式架构使实验台能够适应不同的实验需求，并支持功能扩展。

节能环保

封闭式实验台设计可节约50%的电能，适合长时间运行的实验场景。

五、总结

Conclusion

机械故障模拟实验台通过模块化设计、多故障模拟功能和先进的数据采集系统，为机械故障诊断研究提供了强大的实验平台。其广泛应用于教学、科研和工业领域，显著提高了机械故障诊断的效率和准确性。 产品由故障电机模拟实验台、传感器、分析软件组成，同时可选配扭矩传感器、不同类型故障电机等。

1、产品功能描述

该实验台由驱动电机、电机控制器、扭矩传感器（选配）、磁粉制动器、故障电机配件等组成。

实验台可拆卸电机，预置电机自对中设计，可更换7种类型的故障电机，分别是轴承故障电机、转子不对中电机、转子不平衡电机、转子断条电机、转子轴弯曲电机、电压不平衡及缺相电机、定子绕组故障电机。

电机具有软件控制功能，可实现变转速实验，负载具有软件控制功能，可实现变负载实验。

2、产品总体参数描述

（1）驱动电机：三相异步电机，功率3马力，即2.25kw；

（2）供电：AC220V/50HZ；

（3）电机转速范围：0-3600rpm；

（4）磁力制动器：可提供涵盖2-32磅英尺（42N*M）范围负载；

（5）扭矩传感器：量程20牛米，可实时测试实际扭矩；

（6）故障电机均有自对中设计，以方便更换。

（7）无线传感器：WiFi连接PC，0-50g量程，100mv/g，0-10k频响，同时内置A/D模块，最高采样率为100khz/s；

（8）分析软件，与无线传感器实时连接，具有时域图、频谱图功能，可存储通用格式 数据。

以上内容综合了瓦伦尼安教学设备的多款产品特性，涵盖了实验台的设计原理、功能组件、应用场景和技术优势。

轴承故障预测模拟实验平台

风机运行监测与检修维护实验平台

高速转子轴承动力学仿真台架

高转速转子轴承动力学实验台

动力传动设备综合状态评估及预测模拟试验台

机电系统故障模拟实验台

设备状态监测实验台

机械学院教学仪器设备

传动系统多功能综合测试平台

发动机模拟转子综合实验系统

机械故障诊断与测控技术实训台

转子动力学理论与应用研究实验台

工业自动化装备实训台

旋转机械振动分析与控制分析系统

转子系统试验理论与方法验证测试台

轴承、齿轮及传动系统综合故障实训台

转子系统设计制造与运维分析台

轧机关键部件综合故障模拟试验台

大学高水平学科平台

转向架典型故障模拟实验台

转子轴承齿轮典型故障模拟实验台

电机典型故障模拟实验台

机械系内外双转传动子系统实验台

高速列车传动系统的模拟实验系统

机械动力装备平台

可靠性与系统工程学院传动轴系轴承故障实验套件

转子轴承故障试验台

大学新型电力系统源网耦联载荷智能分析系统

机械工业转子装备智能维护技术重点实验

汽车能量回收悬架实验台

理工大学转子试验台

工程大学叶片典型故障模拟测试台

转子系统振动复合环境先进测试平台

旋转机械运行状态模拟实验教学系统

创新创业学院轴承试验台

设备运行状态模拟实验教学系统

风电机组主轴轴承综合实验平台

转子动力学教学实训演示台

多通道数据采集系统

转子故障试验台输入功率提升和控制系统

低速全参数行星齿轮箱故障模拟实验系统

谐波轴承性能检测平台

机械工程控制基础实验台

能源与动力工程学院平台

复杂机电液系统智能运维功能性测试平台

传动系统多功能综合测试平台

轴系激励源识别方法小型验证试验台

轴承高载荷加载及数据采集装置

推进轴系动力学系统采购及服务

全寿命周期齿轮实验台

齿轮全寿命试验台

大型风机缩比控制系统实验台

大型风力发电机组缩比控制系统

转子振动分析与故障模拟试验台系统

机械振动分析与运维试验台

轴系力学测试平台

桌面式齿轮故障教学平台

便携式转子轴承教学实验台

桌面式转子轴承故障教学平台

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转子轴承综合故障模拟实验台诊断台

转子轴承教学平台

机械故障综合模拟实验台

动力传动故障模拟实验台

风力发电传动故障模拟实验台

动力传动故障预测综合实验台

机械故障综合实验台

动力传动故障模拟实验台

风力发电传动故障模拟实验台

电机故障模拟实验台

动力传动故障预测综合实验台

列车转向架故障模拟实验台

轴承预测模拟实验台

转子动力学模拟教学实验台

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核电立式轴承振动特性试验

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齿轮箱传动特性试验平台

高速柔性转子振动试验平台

行星齿轮箱疲劳磨损试验平台

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双跨双转了滑动铀承综合故障

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小型转子滚动轴承实验台架设备

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双跨转子试验台

单跨转子试验台

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机械设备故障模拟设备–

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转子轴承综合故障模拟实验台

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