動(dòng)平衡機(jī)振動(dòng)分析及測(cè)試系統(tǒng)研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、水力發(fā)電、交通運(yùn)輸以及航空航天等領(lǐng)域，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要設(shè)備。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的工作性能和轉(zhuǎn)子部件的制造精度提出了更高的要求，所以迫切需要采用先進(jìn)的動(dòng)平衡技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)試與平衡校正。
　　結(jié)合國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者的動(dòng)平衡技術(shù)的研究，本文總結(jié)了轉(zhuǎn)子不平衡的有關(guān)理論以及動(dòng)平衡的原理，闡述了動(dòng)平衡技術(shù)中的影響系數(shù)平衡法。在動(dòng)平衡理論分析的基礎(chǔ)上，完成了臥式硬支承動(dòng)平衡機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)動(dòng)平衡

2、機(jī)振動(dòng)分析及測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
　　考慮到在動(dòng)平衡機(jī)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性是影響測(cè)試靈敏度的關(guān)鍵，在動(dòng)平衡機(jī)的轉(zhuǎn)子—支承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上，對(duì)動(dòng)平衡機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性—模態(tài)頻率、模態(tài)振型以及穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)進(jìn)行分析。通過(guò)建立動(dòng)平衡機(jī)模型，采用有限元軟件ANSYS進(jìn)行理論模態(tài)分析;對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，分析了支承擺架的剛度，討論了系統(tǒng)固有頻率與工作頻率的關(guān)系;進(jìn)行動(dòng)平衡機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)分析，并且考慮了支承擺架結(jié)構(gòu)參

3、數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響。針對(duì)設(shè)計(jì)的硬支承擺架進(jìn)行錘擊法的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析研究，驗(yàn)證了理論分析的正確與平衡機(jī)設(shè)計(jì)的合理。對(duì)動(dòng)平衡機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性的分析，為優(yōu)化動(dòng)平衡機(jī)的結(jié)構(gòu)、改善動(dòng)平衡機(jī)的精度起到指導(dǎo)性作用。
　　本文基于虛擬儀器測(cè)試技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等結(jié)合的方法，開(kāi)發(fā)了一套動(dòng)平衡測(cè)試軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)主要包括采集參數(shù)設(shè)置、轉(zhuǎn)子參數(shù)設(shè)置、動(dòng)平衡采集、單面動(dòng)平衡測(cè)試、雙面動(dòng)平衡測(cè)試和退出測(cè)試系統(tǒng)六大子模塊。通過(guò)軟件

4、可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的采集和分析處理，擺架振動(dòng)幅值和相位的準(zhǔn)確提取以及轉(zhuǎn)子不平衡量信息的精確計(jì)算。設(shè)計(jì)的動(dòng)平衡測(cè)試軟件功能完善、數(shù)值計(jì)算精確、信號(hào)分析處理高效、人機(jī)交互良好。
　　最后為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的動(dòng)平衡機(jī)系統(tǒng)的性能，在動(dòng)平衡機(jī)平臺(tái)上開(kāi)展了測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在不同工作轉(zhuǎn)速下基于相關(guān)濾波技術(shù)完成了振動(dòng)信號(hào)幅值和相位的提取以及采用影響系數(shù)平衡法實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子不平衡校正。經(jīng)過(guò)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，動(dòng)平衡測(cè)試系統(tǒng)能準(zhǔn)確測(cè)量轉(zhuǎn)子不平衡量的信息，測(cè)試精度高