流體動壓滑動軸承是汽輪發電機組的關鍵部件，它的摩擦學設計是汽輪發電機組穩定性設計的基礎。流體動壓滑動軸承的摩擦學設計所根據的數學模型中有許多假設，對於某一具體設計目標，這些假設是否成立，設計結果是否可靠，需要由實驗測量予以考察。
滑動軸承性能的試驗測量，特別是動特性的測量，通常是用磁帶記錄儀記下測量的信號，然後再到數據分析系統中去分析和處理，以得到最終所要求的數據。整個過程是一個黑匣子。汽輪發電機組支承軸的實驗涉及的因素很多，既有人為因素和自然因素，也有主觀因素和客觀因素，任何一個因素處理不當，都可能導致實驗的失敗。如果整個試驗處於黑匣子之中，勢必要反覆多次試驗才能取得成功，不但浪費巨大的人力和物力資源，而且需要相當長的周期。計算機輔助流體動壓滑動軸承靜、動態測試系統，應用CAT技術，對軸承實驗中所出現的大量數據實施高速採集和實時在線處理分析，在實驗過程中的任意階段對以前所採集到的數據進行回訪、查詢和處理，提高了實驗結果的可靠性，縮短了整個實驗周期。
1 實驗台結構
實驗台基本結構如圖1所示。整個試驗系統安裝在減振彈簧基座上，驅動部分由無級直流調速電機1和增速箱2組成，實驗部分由主軸4、兩端支承軸承5、被測試浮動軸承13、加靜載裝置(8、9、10、11、15、16)、軸向定位裝置14、加動載裝置(如圖3)組成。
1—直流電機 2—增速箱 3—聯軸節 4—主軸 5—支承軸承 6—支承軸承套 7—支承軸承座
8—拉緊桿 9—波紋管 10、15—墊塊 11—試驗台載入感測器 12—試驗軸承套
13—浮動試驗軸承 14—導向裝置 16—載入板
滑動軸承試驗台
2 測試系統
測試系統原理如圖2所示。各種測量信號經預置放大裝置分別進入PPMD-2前置處理器的不同通道，從前置處理器出來的標準信號再經A/D轉換後送入計算機處理。CAT系統的主機採用IBM/PC386以上的微機或兼容機。
測試系統原理圖
(1)物理量的測量：
單頻兩次法識別軸承動特性，要測量動態激振力、軸承相對振動響應和軸承絕對振動響應。動態激振力及振動響應信號的測點位置如圖3所示，其中18、19為電磁激振裝置，27、17是電阻應變式測力裝置，用於測量正弦動態激振力，21、22、23、24、25、26為非接觸式電渦流感測器，21、22、23、24分別裝在被測軸承的兩端，用於測量試驗主軸對被測軸承垂直和水平方向的相對位移和振動，25、26用於測量被測軸承對於基礎的絕對位移和振動動。
軸承負荷由電阻應變式載荷感測器測量，測點位置如圖3中20。軸承各個軸瓦上的負荷由彎矩梁片電阻應變感測器測量，如圖4中1、2、3、4所示。軸承溫度測量採用銅-康銅熱電偶，測點分佈在軸向左、中、右三個截面的A、B、C、D、E、F六個點上。軸承相對位移由渦流感測器測量，其測點布置如中21、22、23、24。進油流量由玻璃轉子流量計測量。進、出油溫由溫度計在油站出油口處和回油池中分別測得。
4—主軸 12—試驗軸承套 13—浮動試驗軸承 18，19—電磁激振器
21，22—垂直相對位移感測器 23，24—水平相對位移感測器
25、26—水平、垂直絕對位移感測器 27，17—測力應變
激振器與感測器安裝位置
可傾瓦軸承測點布置
(2)測量數據預處理
PPMD-2前置數據處理器的主要作用是對轉速、振動/位移、溫度等不同類型的快變、慢變信號進行放大、濾波、抵直、整形等預處理，以適應A/D轉換的要求。一方面濾去快變信號主要的直流分量，將直流殘量和交流量一起放大到±5V，然後濾去高頻分量。另一方面對壓力、溫度等慢變數的電壓信號進行緩衝、濾波、量化等處理。實驗過程中，溫度測量信號(溫差熱電勢)經過預置放大電路變成0～5V的標準信號，接入前置數據處理器的慢變信號通道上。各軸瓦靜態載荷、軸承靜態載荷測量信號經過應變儀和預置放大電路后，接入前置處理器慢變信號通道
