高精度網絡化新型動平衡機研究與開發(fā).pdf

1、轉子的動平衡在工業(yè)生產中占有極其重要的地位。目前動平衡機標定方法主要有永久標定法、影響系數法和多元線性回歸法。永久標定法因其簡單方便而被廣泛使用，但其忽略了平衡轉速和轉子質量對動平衡測試的影響，其測量精度有待提高。隨著信息化技術和網絡化技術的迅速發(fā)展，制造企業(yè)朝著網絡化生產發(fā)展。網絡化生產要求企業(yè)能夠有效管理多種規(guī)格平衡機的產能，在接到訂單后能根據平衡機產能進行生產任務最優(yōu)分配及生產進度的實時管理。然而目前動平衡機大都單機作業(yè)，無法滿足

2、網絡化生產的需求，另外大多數動平衡機不能進行數據保存，即便能保存也無法實現(xiàn)數據共享，企業(yè)不能有效管理動平衡數據，當平衡后的轉子出現(xiàn)振動問題時要實現(xiàn)質量追溯十分困難。針對以上不足，本文研發(fā)了一款高精度網絡化新型動平衡機。具體研究內容如下：
　　1.提出了一種基于“單片機+平板電腦+云服務器”結構的高精度網絡化動平衡機方案。該方案以單片機為下位機，主要完成信號采集；平板電腦為上位機，主要負責動平衡機測試監(jiān)控，不平衡解算和數據管理；上下

3、位機通過USB接口實現(xiàn)數據通信，平板電腦通過WiFi無線網絡實現(xiàn)向云服務器的數據傳輸。
　　2.從擺架動力學特性、電路設計和平衡算法三個方面研究提高動平衡機測量精度的措施。建立動平衡機有限元模型，通過模態(tài)分析、擺架剛度計算和實驗測試研究擺架動力學特性，探討因軌道間隙造成擺架傾斜對測量結果的影響。設計單片機預處理電路，采用低通濾波和自適應跟蹤濾波方法精確提取不平衡信號。提出了基于插值法的動平衡機標定算法，采用整周期互相關算法求解不平

4、衡量的大小與相位。
　　3.提出了網絡化動平衡機的實現(xiàn)方案。企業(yè)通過 ERP和 MES系統(tǒng)有效管理平衡機產能，自動下達轉子動平衡測試任務，提高了企業(yè)的生產管理效率。借助MES中相關作業(yè)信息，實現(xiàn)對轉子動平衡測試的追溯。利用WiFi無線通信技術，通過TCP協(xié)議完成動平衡機向云服務器的數據傳輸實現(xiàn)數據共享。
　　4.通過實驗驗證了本文所開發(fā)動平衡機具有較高的測量精度和平面分離度，并從壓電傳感器非線性、硬件測量和不平衡量校正等方面