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1、實驗十五轉子動平衡實驗一實驗目的1?理解回轉機械動平衡基本原理;2.掌握回轉機械動平衡控制的基本方法。二實驗設備1.計算機1臺;2.MATLAB軟件1套;3?LABVIEW軟件1套;4.動圈式速度傳感器1個;5.壓電式速度傳感器1個;6.NI-6229數據采集卡1張;7.打印機1臺。三實驗原理平衡問題是一個十分重要的問題,特別是轉子系統(tǒng)。生產現場各類回轉機械的振動,有35%是由于轉子侵蝕磨損、結垢、掉塊等原因引起的。不斷發(fā)展的振動,加劇軸承損壞,引起軸承溫升,最終使生產被迫中斷。通常情況下,造成轉子不平衡的原因是多方面的,而且有些原因是不容易在轉子上找到一個準確的配重
2、來消除,如轉子的腐蝕可能就遍布整個轉子的表而。但是所有的缺陷導致的結果都是重心G的偏移,所以只要能夠加一個配重使重心冋到旋轉軸心就達到了平衡的目的。如圖18-1所示:圖18-1加配重示意圖所加配重質量的計算公式如下:式中M——轉子的質量;c——偏心距,即重心和旋轉軸心之間的距離;r一一配重的半徑,即配重與旋轉軸心Z間的距離;m——配重的質量。對于像圓盤這類長度很短的轉子,在單面加一個配重就可以達到平衡的目的。如果轉子的長度很長,可能存在兒類不平衡,單面加配重不能達到理想的效果,可以用雙而加配重的方法達到平衡的目的。轉子平衡的原理如圖18-2所示。圖18-2轉子平衡的原
3、理轉盤以角速度r轉動,在轉盤上距圓心e處有一不平衡質量M,則它所產生的離心力F=Mew2,這里用U表示不平衡量,即U=Mco為使轉盤旋轉時保持平衡,在距圓心r,即轉盤表面加質量為m的是試塊,抵消由M產生的不平衡量,即U=Me=Mr(g?m)動平衡乂稱雙面平衡。對于軸向尺寸較長的剛性轉子,可將轉子視為有許多與軸線垂直的薄圓盤組成。如各圓盤的重心都不在轉動軸上,當轉子旋轉時,各圓盤均產生不平衡慣性力Fi、Fj,如果將Fi、幾分別向任意選定的與軸線垂直的兩個平面I、II分解,分別求出合力心、乩?轉子在4、Ru的作用下引起的振動與叫、Fj所引起的振動是完全相同的。如果利用靜平
4、衡的方法,分別在平面I、II上進行校正,適當的加重或去重,便可消除%、Rh的影響,使轉子得到平衡。四實驗內容實驗裝置如圖所示。實驗要求運用LABVTEW設計轉子動平衡控制系統(tǒng),并基于單而現場動平衡的三點加重法分析剛性轉子動平衡。實驗時在轉子實驗臺的配重盤上選取一個位置(比如貼反光紙的位置)作為初始位置,然后用轉子實驗臺附件屮的螺釘作為不平衡重,加在配重盤上。然后按三點加重法進行測量估算,得到不平衡重量和位置。實驗基本步驟為:設定初始位置,反光紙所在的位置為測不加重時,振動信號vO的大??;把螺釘作為不平衡的重量,測螺釘的重量;分別測定a=0a=180a=270度角時,用
5、螺釘加重后vl,v2,v3的大?。煌ㄟ^公式求出不平衡點的位置a和重量m。五實驗結果與分析過程量結果螺釘重量(g)不加重時vO0°加重vl180°加重v2270°加重v3不平衡位置(。)不平衡質量(m)六思考題基于LabVIEW軟件,自行編寫轉子動平衡實驗程序。