转子动平衡技术实验报告.doc

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1、广州大学学生实验报告开课学院及实验室：526室2015年12月26日学院机械与电气工程年级、专业、班机械121姓名吴海明学号实验课程名称机械故障诊断技术成绩实验项目名称转子动平衡技术指导老师郑文一、实验目的1、掌握振动幅值及相位测量方法，熟悉相关测量仪器；2、掌握旋转机械动平衡的基本步骤及方法。通过运用振动监测手段，完成转子不平衡特征的测量，从而提高学生进行数据采集、转子振动分析及状态评估、动平衡校正等方面的能力。二、实验设备1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器的名称、型号、用途等；加速度传感器光电式传感器，用于测量振动的相位数据采集器质量块、天平2、振动试验

2、台实验台配有两个质量盘（如图所示），可以在轴的任意位置固定安装。本实验要求完成单面动平衡试验，把两个质量盘分开安装，并且在某个质量盘上加上一个M5的螺钉作为质量块，使得转子不平衡。1、质量盘2、夹紧法兰3、转轴备用螺纹孔（16个）5、夹紧法兰螺钉孔图质量盘结构示意图三、实验要求1.熟悉实验的整个过程2.实验过程要注意安全，防止转子高速时质量块脱落伤人。3.正确布置质量块位置，并要记下各个具体位置。4.实验后分析各频谱图以及参数与转子动平衡的关系。5、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、传动比、转速等。6、画出测试系统的连接框图。7、绘出振动试

3、验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。8、描述不平衡质量的施加方法。四、实验操作过程1、仪器连接，传感器安装；2、贴反光带，启动试验台；3、开始动平衡测量及校正过程，完成转子台初始振动测量、试重、校正重量计算及施加等工作；4、评价动平衡后的效果；5、填写附表。要求学生绘出测量对象的结构简图，列出主要结构参数；计算不平衡的特征频率；选择测试参数；测量各测点的时域波形、频谱等数据；参照有关标准，判断各点的测量值是否在正常范围内；分析频谱图中的主要频率成分，解释频谱峰值的来源及其与转子不平衡的对应关系；综合判断机器的运行状态及存在的不平衡问题；完成转

4、子现场动平衡测量与校正。五、实验结果及分析下表是实验过程中测出的实验数据动平衡数据表振动值Vibrationμm（p-p）相位Phase度（°）重量Weight克g角度Angel度（°）初始振动测量值InitialVibration1780动平衡试重TrialWeight845加试重后的振动值TrailRunningVibration1560第一次动平衡配重1stCorrectingWeight8135第一次加配重后的振动值1stResidualVibration750第二次动平衡配重2ndCorrectingWeight7135第二次加配重后的振动值2ndRe

5、sidualVibration2200转子转速n=800r/min以下是实验结果频谱图初始振动测量值频谱图（a）在转盘外圆贴有一反光带作为起始原点，并在外缘随意安装一质量块（相对原点逆时针旋转45°的位置加上8克重物），使转盘存在偏心量，并记录频谱图加试重后的振动值频谱图（b）系统计算出来的结果，在相对原点顺时针旋转135°的位置加上8克重物第一次加配重后的振动值频谱图（c）加两次质量块后再次测量转盘的偏心量，计算得出相对原点顺时针旋转135°的位置加上7克质量块，系统将会趋于平衡，加上原来的8克重物一共是15克重物。第二次加配重后的振动值频谱图（d）再次配重后

6、的振动值为2，越来越小，这样动平衡转子系统相当于已经达到平衡。分析：1、阐述不平衡形成的原因及振动识别方法；不平衡形成的原因：旋转机械的转子由于受材料的质量分布、加工误差、装配因素以及运行中的冲蚀和沉积等因素的影响，致使其质量中心与旋转中心存在一定程度的偏心距。当存在离心力时根据F=Meω2就会存在一个离心力矢量，并会激发转子的振动。振动识别方法：信号特征：（1）时域波形为近似的等幅正弦波。2）轴心轨迹为比较稳定的圆或椭圆，这是由轴承座及基础的水平刚度与垂直刚度的不同所造成的。（3）频谱图上转子转动频率处的振幅。（4）在三维全息图中，转动频率的振幅椭圆较大，其他

7、成分较小。参数特征：（1）振幅随转速变化明显，这是因为激振力与角速度ω是指数关系。（2）当转子上的部件破损时，振幅突然变大。2、分析本动平衡试验的基本原理；由于转子存在偏心量，在高速旋转时就会引起振动而不平衡，通过一些计算，在转子上加上平衡质量块来改变转子质心的位置来消除转子的偏心量，从而使得转子上不再存在离心惯性力而达到平衡。3、评价动平衡后的效果。平衡后系统的振动值很小，说明平衡后系统依然会残留比较小的偏心量，质心还会有所偏离，高速旋转时引起转子振动并伴有噪音，究其原因是转盘上可安装质量块的螺纹孔与系统计算出来的位置存在偏差，不能很好的将系统的偏心量降到零。