现场动平衡试验

现场动平衡实验大连理工大学工业生产中，机械振动问题越来越突出，导致机械工作质量和可靠性下降，产生噪声染破坏性事故不断。据统计，50%左右的机械振动是由运动构件产生不平衡惯性力引起的。对于已经经过平衡设计的转子，由于非设计原因仍会有不平衡现象。应用背景动平衡实验问题解决动平衡实验是用实验的方法确定机械系统不平衡量的大小和方位，然后利用增加或除去平衡质量的方法使机械系统达到平衡。动平衡实验动平衡实验转子动平衡实验现场动平衡实验掌握刚性转子系统的动平衡原理。掌握刚性转子系统动平衡的测试方法培养工程实践能力。实验目的实验要求：电机转子系统现场动平衡实验方案设计完成实验提交实验报告实验任务设计型实验布置实验任务；学生设计实验方案；教师检查实验方案、问题讨论；完成实验；提交实验报告实验教学步骤布置实验任务：明确实验要求及内容实验室观看、了解实验设备和测试仪器借用仪器使用说明书及相关资料实验教学步骤布置实验任务：实验设备和测试仪器实验教学步骤布置实验任务：明确实验要求及内容实验室观看、了解实验设备和测试仪器借用仪器使用说明书及相关资料实验教学步骤设计实验方案：查阅资料、学习实验相关理论与知识，设计现场动平衡实验方案。实验教学步骤课外进行检查实验方案、问题讨论：教师检查设计实验方案。然后通过提问方式及过程使同学们深入理解实验原理及方法步骤。实验教学步骤学生进行实验：安装调试设备进行实验操作数据处理及结果分析实验教学步骤思考题1.图示为一盘形转子，有一不平衡量矢量量U0测得基座振动A0(幅值5，相位29º)，当在半径为r的位置加一试重块U1（大小500克，相位170º）时测得基座振动A1（幅值29，相位315º）试求：（1）A1-A0=A01（2）设基座的振动与不平衡矢量的关系为A=aU（其中a为变换系数），能否由A01求得不平衡量矢量U0，怎样求得,试推导。思考题2.在实验中，电机的转速对平衡精度有无影响？附录一实验设备示意图1---平衡质量块2---相位检测点3---电机4----转子系统平衡平面5----试验台架6----相位检测传感器7----振动传感器附录二动平衡影响系数法原理设:转子的左、右平面上不平衡量为U01和U02。左、右支承上的振动矢量分别为A0和B0则:022b011b0022a011a0UaUaBUaUaA若在校正平面I的已知角位置加上U1，则两支承的振动为：022b1011b01022a1011a01Ua)UU(aBUa)UU(aA(1)(2)附录二动平衡影响系数法原理同样取下在校正平面II的已知角位置加U2，则得：)UU(aUaB)UU(aUaA2022b011b022022a011a02(3)附录二动平衡影响系数法原理22b002222a002211b001111a0011UaBBBUaAAAUaBBBUaAAA222b222a111b111aUBaUAaUBaUAa(4)从（1）（2）（3）式中可以求出、引起两个支承的振动矢量A1、B1和A2、B2由此可以求出影响系数。附录二动平衡影响系数法原理因此从（1）式得1b2a2b1b2a02b001aaaaaBaAU将（4）代入上式得：1110012211220001UBABAUBABABABAU同理2220022112011002UBABAUBABABABAU附录二动平衡影响系数法原理22BA11AB其中应配置于左、右两平衡平面上的校正量与U01\U02大小相等、方向相反，因此运转中的旋转机械，其平衡可以通过测量支承的振动来求得。附录二实验方案1）安装相位传感器2）测量电机转子系统两平衡平面不平衡量大小与相位a)放置振动传感器。启动设备，测量、采集并记录电机转子系统两支撑处初始振动，关闭设备。b)称量试重块，在左平衡面上相应位置安装试重块。合上防护罩，启动设备，测量、采集并记录电机转子系统两支撑处振动，关闭设备。c)称量试重块，在右平衡面上相应位置安装试重块。合上防护罩，启动设备，测量、采集并记录电机转子系统两支撑处振动，关闭设备。d)通过现场动平衡测量系统得出两平衡平面不平衡量大小与相位。附录二实验方案3)安装配重，平衡电机转子系统。根据求解除电机转子系统两平衡平面不平衡量大小与相位，选择相应配重并安装在平衡平面上，合上防护罩，启动设备，测量、采集并记录增加配重后电机转子系统两支撑处振动，关闭设备。4）比较平衡前后电机转子系统振动幅值变动情况，如振动幅值降低并达到实验要求，即可完成实验。否则，反复进行实验，直至达到实验要求。