[发明专利]制冷设备用转子压缩机载荷测试分析方法

摘要

本发明公开了一种制冷设备用转子压缩机载荷测试分析方法，其特征是通过实验测定两测点的振幅，利用有限元技术计算载荷作用点上的力和力矩所引起的到各测点的位移的传递矩阵和各测点的位移矩阵，从而反求得压缩机载荷的数值。本发明通过简单可行的测试方法得到转子压缩机载荷的数值，以便于对配管结构的工作应力进行准确的分析计算。

主权项

制冷设备用转子压缩机载荷测试分析方法，其特征是按如下步骤操作：a、针对采用转子压缩机的制冷设备，以控制器、冷凝器和蒸发器与所述制冷设备中的压缩机共同组成压缩机性能测试系统，所述压缩机包括有压缩机本体(1)和储液桶(2)，排气口(3)位于压缩机本体(1)的顶部，回气口(4)位于储液桶(2)顶部；通过控制器调整压缩机性能测试系统中冷凝器和蒸发器的温度和压力，使得所述压缩机性能测试系统中排气口(3)和回气口(4)的压力与所述制冷设备处在相同工况下的排气口和回气口的压力相一致；b、分别取压缩机排气口(3)为测点A，取回气口(4)为测点B，以测点A为坐标原点O，以过原点O的竖直方向为Z轴方向，以垂直于Z轴的平面为XOY平面，测点A和测点B的连线在XOY平面上的投影为X轴，Y轴垂直于XOZ平面，以此确立压缩机坐标系OXYZ；c、分别测定测点A和测点B位置处X、Y和Z各方向上的振幅大小，测点A的X、Y和Z方向上的振幅大小分别记作ax1、ay1和az1测点B的X、Y和Z方向振幅大小分别记做ax2、ay2、az2；d、利用有限元技术按如下方法计算由压缩机上载荷作用点C的力和力矩所引起的到各测点的位移的传递矩阵G和各测点的位移矩阵W：第一步、利用有限元技术计算压缩机在载荷作用点C处施加绕Z轴的振幅为1N·m、频率为压缩机工作频率的力矩时测点A和测点B位置处的X、Y和Z向位移，其中测点A的X、Y和Z方向上的位移分别记做bx1、by1、bz1测点B的X、Y和Z方向上的位移分别记做bx2、by2、bz2；所述压缩机上载荷作用点C位于压缩机内转子轴承中心位置处；第二步、利用有限元技术计算压缩机在载荷作用点C处施加沿径向的振幅为1N、频率为压缩机工作频率的力时测点A和测点B位置处的X、Y和Z向位移，其中，测点A的X、Y、Z向位移分别记做cx1、cy1、cz1测点B的X、Y、Z向位移分别记做cx2、cy2、cz2；则传递矩阵G为： G = b x 1 b y 1 b z 1 b x 2 b y 2 b z 2 c x 1 c y 1 c z 1 c x 2 c y 2 c z 2 T - - - ( 1 ) 第三步、利用有限元技术计算压缩机在载荷作用点C处施加绕Z轴的振幅为2000N·m、频率为压缩机工作频率的力矩，同时在施加沿径向的振幅为300N、频率为压缩机工作频率的力时测点A和测点B位置处的X、Y和Z向位移，其中，测点A的X、Y和Z向位移分别记 作dx1、dy1、dz1，测点B的X、Y和Z向位移分别记做dx2、dy2、dz2；则位移矩阵W可由下式描述：W＝(ex1 ey1 ez1 ex2 ey2 ez2)T       (2) e x 1 = d x 1 · a x 1 | d x 1 | e y 1 = d y 1 · a y 1 | d y 1 | e z 1 = d z 1 · a z 1 | d z 1 | e x 2 = d x 2 · a x 2 | d x 2 | e y 2 = d y 2 · a y 2 | d y 2 | e z 2 = d z 2 · a z 2 | d z 2 | e、由载荷作用点C处频率为压缩机工作频率的绕Z轴的力矩和径向力所表征的压缩机载荷X定义为：X＝(m f)T；其中：m和f分别为力矩振幅和力振幅，由公式(m f)T＝G‑1*W求得。