机构动平衡及运动参数测定试验电子教案

机构动平衡及运动参数测定试验电子教案实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理机构的平衡（1）利用平衡质量对曲柄滑块机构进行不完全平衡对于机构中作往复运动和平面复合运动的构件，在运动中产生的惯性力和惯性力矩不能在构件本身加以平衡，而必须对整个机构进行平衡，设法使各运动构件惯性力的合力以及合力偶达到完全的或部分的平衡。平衡的方法：利用对称机构平衡、利用平衡质量平衡、利用非完全对称机构平衡、利用弹簧平衡等。机构平衡的条件是：通过机构质心的总惯性力FI

和总惯性力偶矩

MI

分别为零，即：m′=mBLAB/r——平衡mB产生的离心惯性力FIB；m〞=k·mCLAB/r——部分平衡mC产生的往复惯性力FIC

！实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理（2）利用平衡质量对曲柄摇杆机构进行完全平衡机构的平衡m′=

(m2BLAB+m1LAS1)/r′

使构件1的质心S1移到固定轴A处；m〞=m2LBS2/LBC使构件1的质心S1

移到固定轴D

处；此时，机构的总质心S

应位于AD线上一固定点，即：as=0机构的惯性力得到完全平衡。实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定测量装置

（1）测量装置任何物理量的测量装置，往往由许多功能不同的器件所组成，典型的测量装置如下图所示。

（2）测试系统本实验系统的测试原理如下图所示。

被测机构原动件：曲柄机架：轴承座执行构件滑块摇杆旋转编码器线形集成一体化电源AD卡第一通道PC机测试软件CRASV5.1压电加速度计电荷放大器线形集成一体化电源直线位移传感器角位移传感器电源电源信号信号信号信号角位移变送器实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定（2）测试系统①旋转编码器由于平面四杆机构的力学本质属于一个二自由度的振动系统，其不平衡现象在水平方向表现得尤为突出，因此我们主要通过测量机架在水平方向的振动加速度来衡量机构平衡的效果。测出单个脉冲的时间t随曲柄转一周100个脉冲T=100t②线形集成一体化电源为传感器提供稳定的电源输入信号——波形平稳的直线形信号③直线位移传感器（电容式、电阻式）随滑块往复运动l变化R变化滑块直线位移④角位移传感器输出与摇杆角位移成正比的直流信号角位移变送器AD44数据采集卡—PC机⑤压电加速度计机架振动的压力电荷信号电荷放大器电压信号电压变化加速度实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定（3）硬件连接实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定（3）硬件连接实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定（3）硬件连接测试摇杆角位移信号硬件连接

计算机主机 实验三机构动平衡与运动参数测定四、实验原理2.机构运动参数的测定（3）硬件连接计算机主机显示器测试机架机座震动加速度信号硬件连接示意图五、操作步骤实验三机构动平衡与运动参数测定根据提供的机构参数计算平衡配重测量机架水平方向的振动加速度①机构正确平衡时②机构未经平衡时③机构随意平衡时3.测量曲柄转速4.测量执行构件的位移①曲柄滑块机构——滑块线位移②曲柄摇杆机构——摇杆角位移

根据随机信号测