智能动平衡机结构如图2所示。
1-光电传感器 2-试验转子 3-硬支承摆架组件4-压力传感器 5-减振底座 6-传动带 7-电动机 8-零位标志
图2 动平衡试验机构造
智能动平衡机由测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。当试验转子在部件上被拖动旋转后,由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力,迫使支承做强迫震动,安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能,产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端;与此同时,安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号,通过数据采集器输入到计算机,如图3所示。
计算机通过采集器采集此三路信号,由虚拟仪器进行前置处理,跟踪滤波,幅度调整,相关处理,FFT变换,校正面之间的分离解算,最小二乘加权处理等。最终算出左右两面的不平衡量(克)、校正角(度)以及实测转速(转/分)。
图3 数据采集过程
主要技术性能及技术参数: 1)虚拟智能化测试,仪器界面
2)硬支承动平衡采用A、B、C尺寸解算,永久定标具有六种支承方式 3)运行状态实时提示
4)具有剩余不平衡量允差设置功能,自动提示合格 5)工件质量范围(kg):0.1~5 6)工件最大外径(mm):Φ260
28
7)两支承间距离(mm):50~400 8)支承轴径范围(mm):Φ3~30 9)圈带传动处轴径范围(mm):Φ25~80 10)电机功率(kw):0.12
11)平衡转速:约1200转/分,2500转/分两档 12)最小可达残余不平衡量≤0.3g mm/kg 13)一次减低率:≥90% 14)测量时间:最长3s
三、实验方法及步骤
(一)软件安装
1.安装驱动程序
系统支撑平台为WINDOWS 98/2000/ME。计算机在第一次连接USB口时,需要人工安装设备驱动程序,以后再连接系统时,设备驱动程序会自动安装。
在开机状态下, 将USB电缆插座端插入动平衡机面板(电缆另一端应预先插在计算机的USB插口上)。此时屏幕出现“找到新的硬件设备”,接着出现如下提示窗口;
29
30
2.安装应用软件
将应用软件放入CD-ROM驱动器,在“智能动平衡实验系统安装程序”中运行SETUP安装程序,根据提示进行安装。安装完成后,在程序列表中出现执行应用程序,安装完毕。
3.软件运行环境及主要软件界面介绍 系统运行环境要求
31
586以上微机,32M内存,彩色显示器; Win98,Windows2000,WinNT操作系统;
本软件功能很强大,不但能找到偏心的位置和偏心量的大小,而且可演示整个检测处理过程。下面将对软件界面作一个简单的介绍: ● 系统主界面
系统进入所需要的时间由计算机系统的配置而定,计算机系统的配置越好,软件的启动速度越快,启动进度由上面绿色滚动条指示。通过点击启动界面可进入如下系统主界面。
测试结果显示区域:包括左右不平衡量显示、转子转速显示、不平衡方位显示;
转子结构显示区:可以通过双击当前显示的转子结构图,直接进入转子结构选择图,选择需要的转子结构;
转子参数输入区域:在进行计算偏心位置和偏心量时,需要输入当前转子的各种尺寸,如图上所示的尺寸,在图上没有标出的尺寸是转子半径,输入数值均是以毫米(mm)为单位的;
原始数据显示区:该区域是用来显示当前采集的数据或者调入的数据的原始曲线,在该曲线上,可以看出机械振动的大概情况,根据转子偏心的大小,在原始曲线上可以看出一些周期性的振动情况;
数据分析曲线显示按钮:通过该按钮可以进入详细曲线显示窗口,可以通过详细曲线显示窗口看到整个分析过程;
指示出检测后的辊子的状态:灰色为没有达到平衡,蓝色为已经达到平衡状态。平衡状态的标准通过“允许不平衡质量”栏设定;
左右两面不平衡量角度指示图:指针指示的方位为偏重的位置角度;
32