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文檔簡介
1、硬支撐動平衡試驗 摘要:在科學技術快速發展的現代社會,旋轉機械的應用非常廣泛,帶來巨大的社會效益。與此同時,機械振動問題也成為制約旋轉機械發展的最大障礙,為了改善機械的旋轉性能,就需要研究動平衡。關鍵詞:旋轉 機械振動 動平衡 硬支撐動平衡試驗是一門很好的動手實踐的試驗。可以通過實踐來鞏固所學的專業知識。它是一個比較綜合性的實驗,需要對很多知識有所了解,比如:光電頭原理,動平衡試驗機工作原理等。一、 實驗目的1、了解工業動平衡機的工作原理。2、掌握用動平衡機進行剛性轉子動平衡的原理與方法。二 、實驗設備及工具1、SCHENCK-CBA-590動平衡試驗機2、轉子、加重螺釘、鉆床。3、絲錐,螺絲
2、刀等工具。三 、轉子動平衡的基本原理由機械原理所述的回轉體動平衡原理知:一個動不平衡的剛性回轉體繞其回轉軸線轉動時,該構件上所有的不平衡重所產生的離心慣力總可以轉化為任選的兩個垂直于回轉軸線的平面內的兩個當量不平衡重和G1、G2 (它們的質心位置分別為r1和r2;半徑大小可根據數值G1、G2的不同而不同)所產生的離心力。動平衡的任務就是在這兩個任選的平面(稱為平衡基面)內的適當位置(r1平和r2平)加上兩個適當大小的平衡重G1平和G2平,使它們產生的平衡力與當量不平衡重產生的不平衡力大小相等,而方向相反,即: &
3、#160; 半徑r平越大,則所需的G平就越小。此時,P=0且M=0,該回轉體達到動平衡。不平衡量和質心偏移的關系為:e=m·r/G式中,e轉子校正平面上的質心偏移,um; m轉子校正平面上校正半徑r處的不平衡質量,g; r轉子校正平面上不平衡質量所處的半徑,mm; G轉子的質量,Kg。四、動平衡試驗機的測試原理在主機的左右、右支承架上各裝有一對滾輪,由于支托實驗轉子,滾輪架可以作升降調節。兩支承架的左右兩側分別裝有限位支架,用于調
4、節限位的位置,防止轉子的軸向竄動。在支承架的上方可安裝安全架,以免發生事故。在支承架中部裝有壓電式傳感器,它是一種可逆性換能器,既可以將機械能轉化為電能,又可以將電能轉化為機械能,這種性能用于力、壓力或速度方面的測量。在硬支承動平衡機中,軸承支架的剛度較高。不平衡量所產生的離心慣性力,不能使軸承支架產生擺動,因此,工作與軸承支架幾乎不產生振動偏移,這樣,“不平衡力”既可以被認為是作用在筒支梁上的“靜力”,這樣就可以用靜力學的原理來近似分析工作的平衡條件。根據剛性轉子的平衡原理,一個動不平衡的剛性轉子,總可以在與旋轉軸垂直而不與轉子重心相重合的二個校正平面上減去或加上適當的質量來達到平衡,轉子旋
5、轉時,支撐架上的軸承受到“不平衡”的交變壓力(包含“不平衡”的大小和相位)這一非電量通過壓電式傳感器轉換成電量,然后送入電測箱中的MCB20型微機測試系統處理和顯示。整個微機測試系統是通過電荷放大器,一次積分,二次積分,電容開關濾波器,射級跟隨器,程控放大器,最后通過模/數轉換器,將一個模擬的信號轉變成等價的數字信號,然后送入計算機,將不平衡量的大小,相位顯示在屏幕上。五、實驗前的準備1、接通電源,打開總電源開關,指示燈亮,預熱30分鐘。2、根據轉子的形狀及結構,選擇支承形式,調整左右支撐架的位置,并緊固好,將被測轉子放在支架上。3、根據轉子的軸頸尺寸及軸線的水平狀態,調節好支撐架上滾輪的高度
6、,使轉子的軸線保持水平,在旋轉時不致竄動。 4、轉子安放后,支承處應加少許潤滑油,特別是軸頸和滾輪的表面,應做好清潔工作。5、調整好支承架上的限位架及安全架,防止轉子軸向竄動,以免發生事故。6、根據被校驗轉子的質量、外徑、初始不平衡量及驅動功率,來選擇平衡轉速。7、根據轉子的情況,在轉子端面或外圓上用特種鉛筆或膠紙做上黑色或白色標記,調好光電頭的位置,以便于顯示出轉子不平衡量的相位。8、測量出左校正平面至支承軸承中心間的距離a,右校正平面至右支承軸承中心間的距離c,左、右校正平面至間的距離b,左校正平面的平衡半徑r1,右校正平面的平等半徑r2;初步確定轉速,根據轉子的具體情況確定采用加重法或是
7、去重法。9、為了避免產生共振,減少電測箱矢量表的光點晃動或數字跳動,保持讀數的正確性,轉子軸頸的尺寸與支承架滾輪的尺寸盡可能不相同。六、實驗步驟1、在接通電源或按“退出”鍵以后,儀器進入自檢過程。2、按“執行”鍵,面板顯示: no=x式中no為支承形式,共六種,代號分另為1,2,3,4,5,6,輸入相應數字,按“執行”鍵。3、面板顯示:A=×××× 將A(a)的尺寸輸入,按“執行”鍵。4、依次輸入b,c,r1,r2的尺寸,按“執行”鍵,方法同上。5、輸入完成后保存退出。6、在被平衡轉子上畫上標記線,對好光電頭。7、啟動電機,若運行正常,經數秒
8、鐘后,面板顯示:左去重或加重(克) 轉速(r/min) 右去重或加重(克)左相位(度)
9、; 右相位(度)待面板數值不變后停機,并按上面顯示的數值作加重或去重加工處理。8、重復數次,待達到平衡精度的要求時(左、右不平衡量小于0.3克)平衡試驗即告結束。9、操作結束,直接關閉電源開關即可。七、實驗數據第一次測試數據:加重(g)轉速(r/min)加重(g)21.5107029.6左相位(度)右相位(度)1925第二次測試數據:加重(g)轉速(r/min)加重(g)1.4810703.16左相位(度)右相位(度)35355第三次測試數據:去重(g)轉速(r/min)去重(g)1.6510703.14左相位(度)右相位(度)208174第四次測試數據:減重(mg)轉速(r/min)減重(mg)4861070561左相位(度)右相位(度)212153第五次測試數據減重(mg)轉速(r/min)減重(mg)186107067左相位(度)右相位(度)2044誤差 < 300mg ,結束平衡試驗八、注意事項1、嚴格按照實驗操作規程進行操作,注意人身設備安全。2、準確確定a、b、c、r1、r2的數據。3、滾輪表面應保持清潔,不準粘附鐵屑,灰塵雜物,每次工作前后揩凈滾輪和轉子軸頸,加上少許潤滑油。4、電測箱是平衡機的重要部件,防止振動和受潮,工作完畢后應關掉電測箱電源開關。5、電測箱面板上所
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