刚性转子动平衡大纲

刚性转子动平衡实验简介一、实验目的（1）掌握刚性转子动平衡的基本原理和实验步骤。（2）掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用。（3）了解动静法的工程应用。二、 实验内容采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡实验。三、 实验原理工作转速低于最低阶临界转速的转子称为刚性转子，反之称为柔性转子。本实验采取一种刚性转子动平衡常用的方法一一两平面影响系数法。该方法可以不使用专用平衡机，只要求一般的振动测量，适合在转子工作现场进行平衡作业。转子系统与力系简化刚性转子动平衡实验的目的是使惯性力系的主矢量和主力矩的值同时趋近于零。为此，先在转子上任意选定两个截面I、II（称校正平面），在离轴线一定距离r「r2（称校正半径）；与转子上某一参考标记成夹角8广02处，分别附加一块质量为m「m2的重块（称校正质量）。如能使两质量m］和m2的离心惯性力（其大小分别为m^w2和m2r232，3为转动角速度〕正好与原不平衡转子的惯性力系相平衡，那么就实现了刚性转子的动平衡。求解矢量方程最好能使用计算机，本试验采用专用的动平衡计算程序。根据计算结果，在转子上安装校正质量，重新起动转子，如振动已减小到满意程度，则平衡结束，否则可重复上面步骤，再进行一次修正平衡。四、实验装置所需实验装置见下表。序号名称数量主要技术指标参考型号生产厂家1转子系统1转速：0~4000r/min临界转速：25000r/minR4A清华大学振动实验室2调速器1调速：500-4100r/min定制清华大学振动实验室3光电变换器1位移：0」〜2000pm通用型清华大学振动实验室4电涡流位移计2频率：0~1000Hz位移：2mm（峰峰值）85811清华桑拓研究所5电子天平1200±0.01gES-200A长沙湘平公司6计算机1通用型

测试系统如下图所示。光电操头n电涡流探头：滿沁、必禺逍蠢^罠•_二;‘y■'i：：i光电操头n电涡流探头：滿沁、必禺逍蠢^罠•_二;‘y■'i：：i'：j'_zoi®调速器电动机刖畫器、舸養器转子慕统微理计算机电子天平测试系统示意图部分设备的原理和功能说明如下：1．转子系统转子轴上固定有四个圆盘，两端用含油轴承支承。电动机通过橡胶软管拖动转轴，用调速器调节转速。最高工作转速为4000r/min,远低于转子（轴承系统）的固有频率。2．光电变换器、电涡流位移计及计算机虚拟动平衡仪与计算机虚拟动平衡仪相连接的光电探头，给出人射光和反射光。在转子的测速圆盘贴上一定宽度的黑纸。调整探头方位使人射光束准确指向圆盘中心。当圆盘转动时，由于反射光的强弱变化，光电变换器产生对应黑带的电脉冲，输人计算机虚拟动平衡仪，作为转速测量和相位测量的基准信号。测试虚拟设备连线图如下图所示。测试虚拟设备连线图电涡流位移计包括探头和前置器。探头前端有一扁形线圈，由前置器提供高频（2MHZ）电流。当它靠近金属导体测量对象时，后者表面产生感应电涡流。随着间隙的变化，电涡流的强弱随之变化，线圈的供电电流也发生变化，从而在串联于线圈的电容上产生被调制的电压信号，此信号经过前置器的解调。检波、放大后，成为在一定范围内与间隙大小成比例的电压信号。本实验使用两个电涡流位移计，分别检测两个轴承座的水平振动位移。两路位移信号通过切换开关依次输人计算机虚拟动平衡仪，以光电变换器给出的电脉冲为参考，进行同频检测（滤除谐波干扰）和相位比较后，在计算机虚拟动平衡仪面板上显示出振动位移的幅值、相位和转速数据。同频检测前后的振动位移波形，通过计算机虚拟示波器随时观察，如下图所示。计算机虚拟动平衡仪显示界面3．动平衡计算软件两平面影响系数法的核心是通过求解矢量方程，计算平衡校正量，求解方程中涉及复数的