剛性轉(zhuǎn)子動平衡實驗實驗報告(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗 剛性轉(zhuǎn)子動平衡實驗任務(wù)書一、 實驗?zāi)康模?. 掌握剛性轉(zhuǎn)子動平衡的基本原理和步驟；2. 掌握虛擬基頻檢測儀和相關(guān)測試儀器的使用；3. 了解動靜法的工程應(yīng)用。二、 實驗內(nèi)容采用兩平面影響系數(shù)法對一多圓盤剛性轉(zhuǎn)子進行動平衡三、 實驗原理工作轉(zhuǎn)速低于最低階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子，反之稱為柔性轉(zhuǎn)子。本實驗采取一種剛性轉(zhuǎn)子動平衡常用的方法兩平面影響系數(shù)法。該方法可以不使用專用平衡機，只要求一般的振動測量，適合在轉(zhuǎn)子工作現(xiàn)場進行平衡作業(yè)。根據(jù)理論力學(xué)的動靜法原理，一勻速旋轉(zhuǎn)的長轉(zhuǎn)子，其連續(xù)分布的離心慣性力系，可向質(zhì)心C簡化為過質(zhì)心的一個力R（大小和方向同力系的主向量）和

2、一個力偶M（等于力系對質(zhì)心C 的主矩）。如果轉(zhuǎn)子的質(zhì)心在轉(zhuǎn)軸上且轉(zhuǎn)軸恰好是轉(zhuǎn)子的慣性主軸，即轉(zhuǎn)軸是轉(zhuǎn)子的中心慣性主軸，則力R和力偶矩M的值均為零。這種情況稱轉(zhuǎn)子是平衡的；反之，不滿足上述條件的轉(zhuǎn)子是不平衡的。不平衡轉(zhuǎn)子的軸與軸承之間產(chǎn)生交變的作用力和反作用力，可引起軸承座和轉(zhuǎn)軸本身的強烈振動，從而影響機器的工作性能和工作壽命。剛性轉(zhuǎn)子動平衡的目標(biāo)是使離心慣性力系的主向量和主矩的值同時趨近于零。為此，先在轉(zhuǎn)子上任意選定兩個截面I、II（稱校正平面），在離軸線一定距離r1、r2（稱校正半徑），與轉(zhuǎn)子上某一參考標(biāo)記成夾角1、2處，分別附加一塊質(zhì)量為m1、m2的重塊（稱校正質(zhì)量）。如能使兩質(zhì)量m1和m

3、2的離心慣性力（其大小分別為m1r12和m2r22，為轉(zhuǎn)動角速度）正好與原不平衡轉(zhuǎn)子的離心慣性力系相平衡，那么就實現(xiàn)了剛性轉(zhuǎn)子的動平衡。兩平面影響系數(shù)法的過程如下：（1）在額定的工作轉(zhuǎn)速或任選的平衡轉(zhuǎn)速下，檢測原始不平衡引起的軸承或軸頸A、B在某方位的振動量和，其中V10和V20是振動位移（也可以是速度或加速度）的幅值，1和2是振動信號對于轉(zhuǎn)子上參考標(biāo)記有關(guān)的參考脈沖的相位角。（2）根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，選定兩個校正面I、II并確定校正半徑r1、r2。先在平面I上加一“試重”（試質(zhì)量）Q1=mt11，其中m t1為試重質(zhì)量，1為試重相對參考標(biāo)記的方位角，以順轉(zhuǎn)向為正。在相同轉(zhuǎn)速下測量軸承A、B 的振

4、動量V11和V21。矢量關(guān)系見圖二a，b。顯然，矢量V11V10及V21V20為平面I上加試重Q1所引起的軸承振動的變化，稱為試重Q1的效果矢量。方位角為零度的單位試重的效果矢量稱為影響系數(shù)。因而，我們可由下式求得影響系數(shù)。（3）取走Q1，在平面II上加試重Q2=mt22，mt2為試重質(zhì)量，2為試重方位角。同樣測得軸承A、B的振動量V12和V22，從而求得效果矢量V12V10和V22V20及影響系數(shù)（4）校正平面I、II 上所需的校正質(zhì)量p1=m11和p2=m22，可通過解下列矢量方程組求得：m1，m2為校正質(zhì)量，1，2為校正質(zhì)量的方位角。及（5）根據(jù)計算結(jié)果，在轉(zhuǎn)子上安裝校正質(zhì)量，重新起動轉(zhuǎn)

5、子，如振動已減小到滿意程度，則平衡結(jié)束，否則可重復(fù)上面步驟，再進行一次修正平衡。四、 實驗裝置：動平衡儀五、 實驗步驟：（1）進入“剛性轉(zhuǎn)子動平衡”程序。點擊“設(shè)備虛擬連接”圖標(biāo)，進入試驗設(shè)備的虛擬連接部分，根據(jù)實際實驗設(shè)備的連接情況，參照圖四進行連接。連接完畢后點擊“連接完畢”按鈕，如連接正確，即可進行下一步測試階段。（2）將轉(zhuǎn)速控制器轉(zhuǎn)速nb設(shè)定為1500r/min，起動轉(zhuǎn)子1至2分鐘使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。（3）點擊“基頻檢測”圖標(biāo)，進入基頻檢測部分。用鼠標(biāo)左鍵按下工具欄左邊第一個按鈕“開”啟動基頻檢測，用光標(biāo)可以進行A、B兩通道的顯示切換，待讀數(shù)基本穩(wěn)定后，分別記錄轉(zhuǎn)子原始不平衡引起（A、B）

6、兩軸承座振動位移的幅值和相位角V101和V202。（4）轉(zhuǎn)速回零。在I平面（1號圓盤）上任選方位加一試重m t1，記錄m t1的值（用天平測量，可取值在610 克之間）及固定的相位角1（從黑帶參考標(biāo)記前緣算起。順轉(zhuǎn)向為正）。注意：在加試重時，不要觸碰參考面（2號圓盤）上的探頭，啟動轉(zhuǎn)子之前先用手慢慢轉(zhuǎn)動圓盤，確認轉(zhuǎn)子與探頭沒有碰觸現(xiàn)象，間隙在1mm左右，否則報告教師重新調(diào)整探頭位置。（5）啟動轉(zhuǎn)子調(diào)到平衡轉(zhuǎn)速nb，測出I平面加重后軸承座振動位移幅值和相位角（V11和V21）。（6）轉(zhuǎn)速回零。拆除mt1，在II平面上任選方位加一試重m t2。測量記錄m t2及其方位角2。（7）轉(zhuǎn)速重新調(diào)到nb。

7、測出平面加試重后，軸承座振動位移幅值和相位角（V12和V22）。（8）轉(zhuǎn)速回零。取走mt2，單擊“動平衡計算”圖標(biāo)進入動平衡計算部分，根據(jù)程序運行過程的提示，輸入上述測量記錄的數(shù)據(jù)。在CRT 顯示計算校正質(zhì)量。（9）根據(jù)求出的校正質(zhì)量（平衡質(zhì)量）m1、m2及校正質(zhì)量的相位角1、2，在校正平面I、II重新加重。然后將轉(zhuǎn)速重新調(diào)到nb，再測量記錄兩個軸承座殘余振動的幅值和相位角。（10）轉(zhuǎn)速回零。再返回“動平衡計算”部分，計算平衡率（即平衡前后振動幅值的差與未平衡振幅的百分比），如高于70%，實驗可結(jié)束。否則應(yīng)尋找平衡效果不良原因重做。（11）停機、關(guān)儀器電源、拉電閘。拆除平衡質(zhì)量，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)復(fù)原。六、 數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理