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        申曼動平衡儀高速轉子整機動平衡的應用

        • 發表時間:2020-08-07 22:41
        • 來源:未知
        • 人氣:

        轉子動平衡的關鍵是提取轉子不平衡振動的振幅與相位。A/D在轉子不平衡振動的一個周期內, 采到的點數越多, 求得的振幅與相位越準, 動平衡效果也就越好。本文圍繞提高相位和振幅測量精度, 詳細論述高速轉子整機動平衡儀的軟、硬件設計,并通過實例介紹其在生產實際中的應用。

        轉子的不平衡是旋轉機械的主要激振源, 也是許多種自激振動的觸發因素。 不平衡會引起轉子撓曲和內應力, 使機器產生振動和噪聲, 加速軸承、軸封等零件的磨損, 降低機器的工作效率, 有時甚至會引起各種嚴重的事故。據統計, 由于不平衡原因而引起的振動故障約占機器總故障的 24% , 對于高速旋轉的機械, 由于不平衡原因引起的振動十分顯著。消除或減小機器振動首先考慮是對轉子進行平衡, 消除或減小機器旋轉零部件因失衡而引起的不平衡慣性力, 使機器的振動限制在容許的范圍內。

        整機動平衡方法很多, 但主要有以下三種: 測幅整機平衡法、 測相整機平衡法、測相測幅整機平衡法。整機動平衡通常使用的是測相測幅法, 也即需要在動平衡過程中同時測量轉子的振幅與相位, 最后通過加重或去重, 使轉子恢復平衡。由于這種平衡方法兼有測相和測幅的功能, 因而平衡速度快、精度高, 在使用中效果也好。

        由上面的分析可知,轉子動平衡的關鍵是提取轉子不平衡振動的振幅與相位。 不平衡振動信號的測相、測幅原理如圖1所示, 圖中不平衡相位角< 為不平衡振動信號最大值(振幅)同基準信號上升沿之間的夾角。所以要對一轉子實施動平衡的首要條件是提取一組穩定的不平衡振動信號和基準信號, 然后按圖 1 的方法求得不平衡信號的振幅和相位。近年來不少國內外研究人員根據動平衡原理, 結合電子技術、單片機技術及計算機技術, 研制出適合不同轉子類型的高速轉子動平衡儀。 

        申曼現場平衡儀

        SMC-2015便攜手提式現場動平衡儀

        申曼動平衡機廠生產的25噸硬支承臥式高速動平衡機,它利用先進的計算機處理系統,能完成復雜的平衡任務。但該裝置體積大,不能在現場對機組實施整機動平衡。目前新研發的現場動平衡儀,可以應對多種轉子現場動平衡檢測?,F場動平衡技術已經廣泛被工礦企業所應用,利用現場不平衡技術可以在設備原有安裝條件不變的情況下利用很短的時間解決設備或軸的動平衡所產生的故障,從而大大節省了拆卸、運輸、安裝、維修的費用。

        SMC-2015便攜手提式現場動平衡儀是一款測量儀器,比普通臥式、立式型平衡機方便攜帶,體積大大減小,不依靠外界動力傳動,只要在設備運行中就可以癥斷出其動平衡數據??梢栽诂F場迅速判斷設備運行狀況,通過系統影響系數法定標后,系統將自動解算出加(減)配重質量大小和角度,通過動平衡消除設備或軸上的不平衡。只需要轉速信號,兩端振動信號接入就好,連接簡單,不受任何空間限制。儀器依照602電腦測量系統,可測單面平衡,雙面平衡。風機、電機、葉輪,主軸等旋轉物體都是現場平衡儀測量對象。

        國內不少動平衡機廠家研發的電主軸高速整機數顯式動平衡儀, 能對電主軸進行高速整機動平衡, 但適用范圍較窄。研制出一種價格低廉、性能優良, 且具有一定通用性的高速動平衡儀是不少科研人員的追求目標。 本文針對高速轉子動平衡的特點, 圍繞提高相位和振幅測量精度, 詳細論述高速轉子整機動平衡儀的軟、硬件設計以及不平衡振動信號與基準信號的提取, 并通過實例介紹儀器在生產實際中的應用。

        不平衡振動信號的測相、測幅原理圖

        系統的硬件設計:高速轉子動平衡儀的硬件結構框圖如圖 2 所示, 這是一個以8031為核心的單片機系統。 除單片機外, 系統還包括傳感器模塊、信號預處理模塊、顯示模塊等。

        基準信號的提取與處理:由測相、測幅動平衡原理知, 要進行動平衡必須地測得不平衡振動信號幅值和相位, 其中相位為峰值與基準信號的相位差。 因此基準信號的提取與處理至關重要, 處理不好會使相位測試產生嚴重偏差, 致使整個動平衡過程失敗。

        高速轉子動平衡儀硬件框圖

        基準信號的獲得:電渦流傳感器利用復變磁場通過鄰近的金屬板在金屬板表層內產生電渦流效應把距離的變化轉換成電量的變化。圖3所示, 在轉子的表面貼一片同轉子材料相同的金屬薄片, 這樣當轉子轉動時就會產生如圖4所示的V int基準信號, 動平衡儀是通過8031單片機的P1.0口來監測基準信號的, 為保證可靠測量, 通過如圖5所示電路對其進行處理, 處理前后的基準信號如圖4所示。

        本文由申曼平衡機廠www.buyflomaxonline.com編輯原創,未經允許,不可轉載!

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