動平衡測控技術(shù)綜合實驗指導書

重慶大學力學基礎(chǔ)教學實驗中心設(shè)計性實驗指導書PAGE1PAGE2重慶大學力學基礎(chǔ)教學實驗中心設(shè)計性實驗指導書動平衡測控技術(shù)綜合設(shè)計適用實驗：動平衡測控技術(shù)綜合設(shè)計（課程設(shè)計）編者：楊昌棋、賀勤

動平衡測控技術(shù)綜合設(shè)計（課程設(shè)計）指導書設(shè)計目標利用實驗室現(xiàn)有的剛性轉(zhuǎn)子動平衡綜合實驗裝置，設(shè)計與之配套的測控軟件設(shè)計目的全面總結(jié)前三年的所學的各種計算、分析和實驗方法。掌握剛性轉(zhuǎn)子動平衡的基本原理。掌握動態(tài)信號采集技術(shù)。初步掌握剛性轉(zhuǎn)子動平衡測控軟件設(shè)計方法。三、設(shè)計內(nèi)容提出剛性轉(zhuǎn)子動平衡測控方案。利用實驗室條件編制動態(tài)信號采集模塊。完成轉(zhuǎn)速測量模塊。根據(jù)自擬方案完成其他相關(guān)模塊設(shè)計。利用實驗驗證自擬方案的正確性。四、硬件系統(tǒng)簡介不平衡轉(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。圖一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與力系簡化剛性轉(zhuǎn)子動平衡的目標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、（稱校正半徑），與轉(zhuǎn)子上某一參考標記成夾角、處，分別附加一塊質(zhì)量為、的重塊（稱校正質(zhì)量）。如能使兩質(zhì)量和的離心慣性力（其大小分別為和，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。測試系統(tǒng)如圖二所示。部分設(shè)備的原理和功用說明如下：（1）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)子軸上固定有四個圓盤，兩端用含油軸承支承。電動機通過橡膠軟管拖動轉(zhuǎn)軸，用調(diào)速器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。最高工作轉(zhuǎn)速為4000r/min，遠低于轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)的固有頻率。（2）光電變換器、電渦流位移計圖二測試系統(tǒng)示意圖光電探頭，給出入射光和反射光。在轉(zhuǎn)子的測速圓盤貼上一定寬度的黑紙。調(diào)整探頭方位使入射光束準確指向圓盤中心。當圓盤轉(zhuǎn)動時，由于反射光的強弱變化，光電變換器產(chǎn)生對應黑帶的電脈沖，作為轉(zhuǎn)速測量和相位測量的基準信號。電渦流位移計包括探頭和前置器。探頭前端有一扁形線圈，由前置器提供高頻（2MHz）電流。當它靠近金屬導體測量對象時，后者表面產(chǎn)生感應電渦流。間隙變化，電渦流的強弱隨之變化，線圈的供電電流也發(fā)生變化，從而在串聯(lián)于線圈的電容上產(chǎn)生被調(diào)制的電壓信號，此信號經(jīng)過前置器的解調(diào)、檢波、放大后，成為在一定范圍內(nèi)與間隙大小成比例的電壓信號。本實驗使用兩個電渦流位移計，分別檢測兩個軸承座的水平振動位移?？衫霉怆娮儞Q器給出的電脈沖為參考，進行同頻檢測（濾除諧波干擾）和相位比較。（3）動平衡計算軟件本軟件由設(shè)計者提出方案并完成。（4）電子天平用以量測平衡加重的質(zhì)量。動態(tài)數(shù)據(jù)采集本系統(tǒng)采用的A/D為USB接口16位高精度A/D轉(zhuǎn)換器，編程方法及實驗指導書可向力學基礎(chǔ)教學實驗中心聯(lián)系。設(shè)計步驟在全面了解系統(tǒng)硬件的情況下，根據(jù)自己的知識提出測控方案并提交書面報告編制動態(tài)數(shù)據(jù)采集程序，完成轉(zhuǎn)速識別模塊。根據(jù)自己的方案，完成不平衡量識別試驗。完善測控系統(tǒng)。提交設(shè)計報告設(shè)計報告要求簡述實驗目的、原理、裝置和簡要步驟；測控軟件試驗原始數(shù)據(jù)整理；對實驗方案和實驗結(jié)果的分析和討論；說明作為設(shè)計性方案，方案