重慶大學力學基礎教學實驗中心設計性實驗指導書PAGE1PAGE2重慶大學力學基礎教學實驗中心設計性實驗指導書動平衡測控技術綜合設計適用實驗：動平衡測控技術綜合設計（課程設計）編者：楊昌棋、賀勤

動平衡測控技術綜合設計（課程設計）指導書設計目標利用實驗室現有的剛性轉子動平衡綜合實驗裝置，設計與之配套的測控軟件設計目的全面總結前三年的所學的各種計算、分析和實驗方法。掌握剛性轉子動平衡的基本原理。掌握動態信號采集技術。初步掌握剛性轉子動平衡測控軟件設計方法。三、設計內容提出剛性轉子動平衡測控方案。利用實驗室條件編制動態信號采集模塊。完成轉速測量模塊。根據自擬方案完成其他相關模塊設計。利用實驗驗證自擬方案的正確性。四、硬件系統簡介不平衡轉子的軸與軸承之間產生交變的作用力和反作用力，可引起軸承座和轉軸本身的強烈振動，從而影響機器的工作性能和工作壽命。圖一轉子系統與力系簡化剛性轉子動平衡的目標是使離心慣性力系的主向量和主矩的值同時趨近于零。為此，先在轉子上任意選定兩個截面I、II（稱校正平面），在離軸線一定距離、（稱校正半徑），與轉子上某一參考標記成夾角、處，分別附加一塊質量為、的重塊（稱校正質量）。如能使兩質量和的離心慣性力（其大小分別為和，為轉動角速度）正好與原不平衡轉子的離心慣性力系相平衡，那么就實現了剛性轉子的動平衡。測試系統如圖二所示。部分設備的原理和功用說明如下：（1）轉子系統轉子軸上固定有四個圓盤，兩端用含油軸承支承。電動機通過橡膠軟管拖動轉軸，用調速器調節轉速。最高工作轉速為4000r/min，遠低于轉子一軸承系統的固有頻率。（2）光電變換器、電渦流位移計圖二測試系統示意圖光電探頭，給出入射光和反射光。在轉子的測速圓盤貼上一定寬度的黑紙。調整探頭方位使入射光束準確指向圓盤中心。當圓盤轉動時，由于反射光的強弱變化，光電變換器產生對應黑帶的電脈沖，作為轉速測量和相位測量的基準信號。電渦流位移計包括探頭和前置器。探頭前端有一扁形線圈，由前置器提供高頻（2MHz）電流。當它靠近金屬導體測量對象時，后者表面產生感應電渦流。間隙變化，電渦流的強弱隨之變化，線圈的供電電流也發生變化，從而在串聯于線圈的電容上產生被調制的電壓信號，此信號經過前置器的解調、檢波、放大后，成為在一定范圍內與間隙大小成比例的電壓信號。本實驗使用兩個電渦流位移計，分別檢測兩個軸承座的水平振動位移?？衫霉怆娮儞Q器給出的電脈沖為參考，進行同頻檢測（濾除諧波干擾）和相位比較。（3）動平衡計算軟件本軟件由設計者提出方案并完成。（4）電子天平用以量測平衡加重的質量。動態數據采集本系統采用的A/D為USB接口16位高精度A/D轉換器，編程方法及實驗指導書可向力學基礎教學實驗中心聯系。設計步驟在全面了解系統硬件的情況下，根據自己的知識提出測控方案并提交書面報告編制動態數據采集程序，完成轉速識別模塊。根據自己的方案，完成不平衡量識別試驗。完善測控系統。提交設計報告設計報告要求簡述實驗目的、原理、裝置和簡要步驟；測控軟件試驗原始數據整理；對實驗方案和實驗結果的分析和討論；說明作為設計性方案，方案