動平衡機振動分析及測試系統(tǒng)研究.pdf

1、旋轉機械廣泛應用于工業(yè)生產、水力發(fā)電、交通運輸以及航空航天等領域，是關系國計民生的重要設備。隨著生產技術的發(fā)展，人們對旋轉機械的工作性能和轉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的動平衡技術對轉子進行測試與平衡校正。
　　結合國內外有關學者的動平衡技術的研究，本文總結了轉子不平衡的有關理論以及動平衡的原理，闡述了動平衡技術中的影響系數(shù)平衡法。在動平衡理論分析的基礎上，完成了臥式硬支承動平衡機的機械結構設計，對動平衡

2、機振動分析及測試系統(tǒng)設計兩個關鍵技術進行了深入的研究。
　　考慮到在動平衡機設計中，系統(tǒng)的動力學特性是影響測試靈敏度的關鍵，在動平衡機的轉子—支承系統(tǒng)動力學模型基礎上，對動平衡機系統(tǒng)的動力學特性—模態(tài)頻率、模態(tài)振型以及穩(wěn)態(tài)不平衡響應進行分析。通過建立動平衡機模型，采用有限元軟件ANSYS進行理論模態(tài)分析;對模型進行簡化，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系;進行動平衡機系統(tǒng)振動響應分析，并且考慮了支承擺架結構參

3、數(shù)對系統(tǒng)動力學特性的影響。針對設計的硬支承擺架進行錘擊法的實驗模態(tài)分析研究，驗證了理論分析的正確與平衡機設計的合理。對動平衡機系統(tǒng)的動力學特性的分析，為優(yōu)化動平衡機的結構、改善動平衡機的精度起到指導性作用。
　　本文基于虛擬儀器測試技術，采用計算機編程技術、信號處理技術等結合的方法，開發(fā)了一套動平衡測試軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)主要包括采集參數(shù)設置、轉子參數(shù)設置、動平衡采集、單面動平衡測試、雙面動平衡測試和退出測試系統(tǒng)六大子模塊。通過軟件

4、可以實現(xiàn)振動信號的采集和分析處理，擺架振動幅值和相位的準確提取以及轉子不平衡量信息的精確計算。設計的動平衡測試軟件功能完善、數(shù)值計算精確、信號分析處理高效、人機交互良好。
　　最后為了驗證本文所設計的動平衡機系統(tǒng)的性能，在動平衡機平臺上開展了測試實驗。在不同工作轉速下基于相關濾波技術完成了振動信號幅值和相位的提取以及采用影響系數(shù)平衡法實現(xiàn)了轉子不平衡校正。經過多組實驗數(shù)據(jù)分析，動平衡測試系統(tǒng)能準確測量轉子不平衡量的信息，測試精度高