实验13 回转件动平衡
13.1 实验目的
巩固和验证刚性回转件动平衡理论和方法;
掌握动平衡实验台的工作原理和操作方法;
掌握平衡精度的基本概念.
13.2 实验设备和工具
通用电测回转件动平衡机;
试件(在校正平面上具有校正孔的转子);
平衡质量(与校正孔相应的螺钉,螺母和垫圈以及适量橡皮泥);
普通天平;
外卡尺,钢皮尺;
活动扳手.
13.3 实验原理和方法
质量分布不在同一回转面内的回转构件,其不平衡都可以认为是在两个任选回转面内,由矢量半径分别为和的两个不平衡质量和产生.因此,只需针对和进行平衡就可以达到回转构件动平衡的目的.本实验就是使用通用电测回转件动平衡机,分别测定所选平衡校正面内相应的不平衡质径积和的大小和相位,并加以校正,最后达到所要求的动平衡.
通用电测回转件动平衡机适用面广,能对各种不同机械结构的回转件进行动平衡测量,同时也能用于现场动平衡.其工作原理如下:
图13.1 通用电测回转件动平衡机的结构组成
如图13.1所示,动平衡机主要由机架,试件架,驱动机构和测量系统四部分组成.试件架通过一对弹性构件悬挂(或支撑)在机架上,能在垂直于试件转动轴线的水平方向自由摆动.实验时试件的两个轴颈安放在试件架上的两个滚动轴承上,通过联轴器,传动带由电机驱动作自由转动.此时试件的不平衡质径积所产生的离心惯性力就迫使试件架往复摆动.传感器(磁电式)直接安装在试件架上,当试件架往复摆动时,传感器就输出一周期性信号,此信号送入测量系统进行测量.
动平衡机的电路结构框图如图13.2所示.由磁电式速度传感器获得的振动信号经放大,积分后转换成振动位移信号,再经跟踪滤波器滤波后,去掉干扰信号,取出振动信号.经放大,检波后输出给模拟表头指示出振幅.振动信号经放大整形后输入到单片微机的一个接口,而基准信号通过整形电路后输入到单片微机的另一个接口,单片微机通过比较基准信号与振动信号之间的相位差,来确定不平衡量所在的相位,然后通过软件送出不平衡量的相位值,用数码管显示出来.
图13.2 动平衡机的电路结构框图
13.4 实验步骤和要求
左,右输入信号插入插孔,接上基准信号,"转速,相位"开关放在相位一边,共测量三次,第一次不加重,第二次加左面,第三次加右面.
启动电机,"左,右"开关放在左,记录下振幅和相位值;"左,右"开关放在右,记录下振幅和相位值;关闭电机.
左面加一已知重量,记录下重量和安装相位角;启动电机,"左,右"开关放在左,记录下振幅和相位值;"左,右"开关放在右,记录下振幅和相位值;关闭电机.
右面加一已知重量,记录下重量和安装相位角;启动电机,"左,右"开关放在左,记录下振幅和相位值;"左,右"开关放在右,记录下振幅和相位值;关闭电机.
记录下计算机解算软件所需要的数据,填满实验报告中的记录表格即可.表中各栏为计算机软件所需数据,当运行解算软件时,计算机会给出所需符号及数据,让你填入.当数据添完后,不平衡量大小(左),(右)及相位(左),(右)数据会自动解算出来.
13.5 思考题与实验报告
1. 思考题
哪些类型的试件需要进行动平衡试验 试验的理论依据是什么 试件经动平衡后是否还需要进行静平衡
指出影响动平衡精度的一些因素.
2. 实验报告基本内容
(1) 填写完成下表内容
实验13:回转件动平衡实验报告
学生姓名
学 号
组 别
实验日期
成 绩
指导教师
试加重(克)
试加重相位
"左,右"开关

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