動平衡測控技術(shù)綜合實驗指導(dǎo)書

重慶大學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心設(shè)計性實驗指導(dǎo)書PAGE1PAGE2重慶大學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心設(shè)計性實驗指導(dǎo)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(dǎo)書設(shè)計目標(biāo)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(xué)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(biāo)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(biāo)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(yuǎn)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(zhǔn)確指向圓盤中心。當(dāng)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(yīng)黑帶的電脈沖，作為轉(zhuǎn)速測量和相位測量的基準(zhǔn)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(dāng)它靠近金屬導(dǎo)體測量對象時，后者表面產(chǎn)生感應(yīng)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(jìn)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(dǎo)書可向力學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)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?zāi)康摹⒃?、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