案例應(yīng)用丨電動壓縮機(jī)激振力測試
? ? ? 目前大力推廣新能源汽車的時代背景下,新能源汽車中壓縮機(jī)、空調(diào)等生產(chǎn)企業(yè)大量涌現(xiàn),在空調(diào)壓縮機(jī)的研究開發(fā)和生產(chǎn)控制中,對于激振力的測試是個重點,所謂激振力是電動壓縮機(jī)總成回轉(zhuǎn)不平衡質(zhì)量及運(yùn)行氣流脈動等振動源在工作運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的周期性簡諧振動力,本次測試開展對某新能源汽車技術(shù)有限公司的電動壓縮機(jī)進(jìn)行激振力測試,并進(jìn)一步分析該電動壓縮機(jī)工作狀態(tài)下產(chǎn)生的激振力是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為客戶后期產(chǎn)品改進(jìn)提供了數(shù)據(jù)支持。
測試標(biāo)準(zhǔn)
? ? ? 本次測試依據(jù)GB/T 22068-2018《汽車空調(diào)用電動壓縮機(jī)總成》國家標(biāo)準(zhǔn)。在轉(zhuǎn)速允許范圍內(nèi),電動壓縮機(jī)總成水平前后(X軸)、水平左右(Y軸)、垂直(Z軸)三個方向的實測激振力應(yīng)不大于式(1)的計算值。
Fmax=k×n???????? ……………………………(1)
式中:Fmax——最大允許激振力。單位為牛(N);
k ? ——激振系數(shù)(取0.02),單位為牛分每轉(zhuǎn)(N???min/r);
n ? ——壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速值,單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。

圖1 電動壓縮機(jī)總成激振力測量安裝方式

表1 電動壓縮機(jī)總成的激振力試驗工況
試驗對象與配置
? ? ? 本次試驗對象為某新能源汽車技術(shù)有限公司提供的電動(渦旋式)壓縮機(jī),該壓縮機(jī)冷凍油和制冷劑分別采用PVE68和R134a,供電采用320V直流供電。

圖2 試驗對象

表2 試驗配置
? ? ? 本次試驗的數(shù)據(jù)采集設(shè)備選用的我公司的DH5981分布式網(wǎng)絡(luò)動態(tài)信號測試分析系統(tǒng),該設(shè)備是為結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和振動特性試驗專門設(shè)計,采用獨立分布式模塊,利用以太網(wǎng)交換機(jī)(支持IEEE1588網(wǎng)絡(luò)同步和POE供電)擴(kuò)展,單臺計算機(jī)可以實現(xiàn)無限多通道的動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變或振動信號并行同步測試和分析。廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、汽車工業(yè)、航空航天、電子工業(yè)等行業(yè)各種結(jié)構(gòu)的性能測試和分析。

圖3 DH5981分布式網(wǎng)絡(luò)動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)
? ? ? 力傳感器選用的上海耐創(chuàng)的FC3D三軸力傳感器,可測量物體在X/Y/Z三個方向上的受力情況。

?試驗過程
? ? ? 將電動壓縮機(jī)如圖5所示固定在測試臺上,裝配方向模擬實車,裝配夾具模擬實車固定位置,力傳感器的安裝位置和安裝方向如圖6所示;電動壓縮機(jī)總成連接到測試系統(tǒng)中,按表1中工況運(yùn)轉(zhuǎn),工況穩(wěn)定后記錄所測的X、Y、Z三軸向激振力數(shù)值。

圖6 樣品安裝圖
試驗數(shù)據(jù)
以轉(zhuǎn)速6000r/min為例

圖7 6000r/min力值信號(紅:X向;藍(lán):Y向;綠:Z向)

圖8 信號局部放大

圖9?頻譜圖

圖10 X軸向力值

圖11 Y軸向力值

圖12 Z軸向力值

表3試驗結(jié)果(取采樣所得峰值的絕對值的最大值為實測力值)

激振力變化趨勢圖
結(jié)果分析
? ? ? 綜合分析各個工況的試驗數(shù)據(jù),并與GB/T 22068-2018《汽車空調(diào)用電動壓縮機(jī)總成》國家標(biāo)準(zhǔn)作比對,結(jié)果顯示該電動壓縮機(jī)在各個工況下三個方向的激振力均小于最大允許激振力,說明該電動壓縮機(jī)是符合該國家標(biāo)準(zhǔn)中的激振力標(biāo)準(zhǔn),所有測試數(shù)據(jù)對后期產(chǎn)品改進(jìn)提供了數(shù)據(jù)支持,客戶充分肯定了此次試驗結(jié)果。
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