201型动平衡机

高速迦转体的动平衡,是提高机器寿命、改善工艺质量的重要环节,一个不平衡的转子,在高速下工作,将产生很大的离心力,从而使轴承寿命降低,引起强烈振动和噪音,甚至造成机器和建筑物的破坏。离心力的大小与转子转速的平方及不平衡重径积成正比。因此,对于高速转子必须进行严格的动平衡,力图减小不平衡量。 201型动平衡机是测量转子不平衡量大小及其相位的设备。目前我国高精度的中型动平衡机,无论在数量和精度方面都不能满足生产需要。我们的工作目的,就是试制适应于中等重量(5—100公厅)的转子,平衡精度要求在1微米(转子重心径向偏移量)以下…     

二分法校正动平衡试验装置

转子零部件的惯性力在运转过程中会对机器会产生不良影响,为尽量消除这些不平衡量,需要对零部件进行平衡;为减小零部件中的剩余不平衡量,得到精密的平衡试验装置,提出用二分法完成对动平衡试验装置的校正。     

基于DSP的砂轮动平衡测控系统

介绍了一种新型砂轮动平衡自动控制系统的硬件、软件设计,该系统以＇F240＇为核心,通过检测砂轮旋转时不平衡量引起的振动信号并进行数据处理,确定出不平衡量的大小,然后通过红外遥控通信的方式,控制跟随砂轮高速旋转的平衡头内的双永磁直流电机以对不平衡量进行平衡补偿,经过实验表明,该系统显著降低了砂轮不平衡量引起的振动,具有广阔的应用前景.     

抑制高速旋转刀具系统不平衡量的方法研究

随着切削速度的提高,旋转刀具系统在离心力的作用下发生很大变化,直接影响工件的加工精度和表面粗糙度.通过应用非线性有限元模拟分析技术,分析了不平衡量对旋转刀具系统特性的影响.研究结果表明,采用配重措施对旋转刀具系统进行动平衡,可消除不平衡量的激励,明显降低刀具系统旋转时的振幅,提高零件的加工质量.     

高速电机转子动平衡的实现与分析

为了减小高速电机转子运转时振动带来的危害,校正转子的不平衡量,本文通过运用DYJ-D80型平衡机电测箱和DR5Z型自驱动平衡机对F3-8101020风机转子在400~2400 r/min转速范围内进行动平衡实验,得出了此转子的第一、第二临界转速分别为800 r/min和1600 r/min,风机转子转速越高不平衡量越大且对平衡精度要求越高的规律,并对动平衡过程中影响平衡精度的因素作了分析。通过本次动平衡实验,结合当前高科技的发展,最后对动平衡技术在算法、测量方式、平衡精度方面提出了展望。     

应用动力学模型的高速主轴无试重动平衡方法

为解决高速主轴由于不平衡导致的振动问题,提出了一种基于动力学模型的高速主轴动平衡方法,其仅需在工作转速下采集振动响应数据,且无需停机试重.该方法通过对连续分布的不平衡量进行集中化处理,缩减不平衡响应与不平衡量之间的关系矩阵,可以在高速主轴的任意2个位置上实现双面平衡.研究结果表明,该方法能够准确地识别出等效集中的不平衡量,且所识别的由等效不平衡量引起的振动响应与原始振动响应基本一致.因此,添加配重后可使主轴各位置不平衡振动得到有效地抑制.     

机床柔性主轴转子低速无试重动平衡方法研究

为解决机床柔性主轴转子动平衡过程中需要在高速下试重的问题,提出一种柔性主轴转子低速无试重动平衡方法。在构建机床主轴动力学模型的基础上,根据刚体力学理论,通过对不平衡量与振动响应之间映射关系的提取,实现了工作转速下采集一次振动数据即可完成不平衡量的无试重识别;为了在非真实失衡面对呈现柔性特征的主轴转子失衡振动进行有效抑制,分析了柔性状态下的不平衡主轴模态振动行为,并基于此提出了不平衡量校正位置迁移方法。在高速柔性电主轴动平衡平台上进行了仿真与实验分析,实验在7 200r/min时进行,结果表明:基于一阶临界转速下所采集的振动数据,可得到迁移至两侧配重平面的等效不平衡量,对该不平衡量予以校正之后,一阶临界转速下主轴振动幅值下降了74.7%,且临界转速前后的振动降幅也较为明显,有效抑制了高速振型不平衡。     

注排液式砂轮在线动平衡技术研究

为有效抑制磨削过程中由砂轮失衡引起的振动,提出了一种新的注排液式砂轮在线动平衡方法,并设计了平衡装置。通过控制注入平衡腔内的液体与计算排出平衡腔的液体,控制平衡腔内残余液体质量,进而利用残余液体提供合适的平衡校正量。分析平衡腔内液体的离心力与腔内液位半径的关系,建立动态注液模型。采用打靶法对排液用的短孔型节流阀进行参数标定,分析了影响节流阀参数的因素,建立了流量控制模型,实现了平衡腔中残余液体量的精确计算。动平衡实验结果表明,在砂轮转速为2 700r/min时进行校正,使用注排液式砂轮动平衡方法,振动幅值下降达89.25%,验证了提出的在线动平衡方法的可行性和平衡效果,同时也表明该平衡方法具有持续的平衡能力,解决了现有注液式在线动平衡腔满而丧失平衡能力的问题。     

转子自适应主动平衡算法及电磁平衡头单盘平衡试验

为了实现转子不停机平衡,研究了一种自适应主动平衡算法。基于单平面影响系数平衡方程,通过引入增益因子提高平衡迭代过程稳定性,并引入遗忘因子实现影响系数在线估计,构建了单平面在线自适应平衡算法的数学模型。为验证所提出的平衡算法的有效性,设计了一种含有永磁体的电磁圆环形主动平衡头,通过线圈电磁场与永磁体间的磁力作用驱动配重盘步进转动,依靠磁阻最小原理自锁。针对所设计的电磁平衡头,提出了一种单盘转动平衡策略,对平衡补偿量相位进行了校正。开展了不同不平衡量和转速下电主轴主动平衡试验,获得了平衡过程的时域波形、振幅下降率、平衡步数和配重盘终位置。试验结果表明:不平衡量为24.59g·cm∠180°时振幅降低42.65%,不平衡量为24.59g·cm∠285°时振幅降低37.8%;转速为2 400r·min~(-1)时振幅降低40%,转速为3 000r·min~(-1)时振幅降低60%。研究结果证明了所提出的平衡算法和装置是可行、有效的。     

特殊形状转子的平衡

讨论了特殊形状转子的平衡,并结合DS—100型动平衡机提出了计算转子剩余不平衡量的简捷方法,因而大大缩短了动平衡校正周期。     

自动动平衡在曲轴车拉中的运用

该文基于动平衡理论,介绍了一种曲轴车拉加工中在线自动动平衡系统,该系统可以快速的平衡曲轴车拉加工过程的不平衡量,从而提高曲轴加工效率与质量。     

一种利用磁流体液流变效应的在线动平衡方法

针对现有在线动平衡方法存在的缺陷,提出了一种新的基于磁流体流变效应的在线动平衡方法。从理论上分析和阐明了局部磁场作用下磁流体由于内部压力变化导致产生质量偏心的原理,利用线激光投影测量法,对不同磁场条件下的磁流体表面进行实验测试。对所得磁流体三维形貌图分析可知,在局部磁场作用方向上,磁流体质量偏心程度随磁感应强度的增加而增加,验证了利用磁流体流变效应实现动平衡的可行性。为实现对任意大小和方向失衡量的校正,设计了平衡容器及3个互成120°的共轭C型电磁铁,通过构建电磁铁有限元模型,对给定电流下电磁铁周围磁感应强度进行了分析。实验中利用电磁铁线圈电流变化实现在线动平衡,实验结果表明,磁流体流变效应产生的质量偏心可用于转子失衡校正,一次校正后不平衡量下降率达65.14%。实验验证了提出的动平衡方法的有效性。     

采用新型电磁动平衡装置的动平衡研究

针对高速转子不平衡产生振动超标的问题,设计了一种基于静磁场的电磁在线动平衡装置;详细讨论了该动平衡装置的基本工作原理和设计方法;通过有限元软件ANSYS建立实体模型,计算并分析了设计参数对该装置所施加电磁力的影响.以转子的动力学有限元模型为基础,通过缩减不平衡响应与不平衡量之间的关系矩阵,采用无试重法识别出转子集中不平衡量的大小,最后通过搭建动平衡试验台实现了转子的动平衡,从而验证了该新型电磁动平衡装置的有效性.研究结果表明,该动平衡装置可以产生用于动平衡的电磁力,并且能够根据无试重法识别出的不平衡量值施加电磁力于高速转子,有效地抑制振动幅值.由于受结构和工作原理的限制,该电磁动平衡装置更适用于高速精密转子的在线动平衡.     

整圆车削方式在平衡技术中的应用

大型薄壁增压级鼓筒件为关重旋转零件,因此需要进行动平衡,需要在上下两个校正面上进行平衡校验,如果初始不平衡量超出100g.cmm,则需要进行偏心车削,去除多余的不平衡量,为了保证车削整圆见光,必须根据平衡校验出的不平衡量调整零件的偏心值,此种车削方法在我公司仍属新的工艺方法,如何实现零件的偏心装夹、找正及车削的全过程,最终保证零件的不平衡量在零件允许的公差范围内。     

基于动平衡机有限元模型的无试重动平衡方法

针对刚性转子采用影响系数法双面动平衡需要多次开停机、动平衡效率低的问题,进行了基于有限元模型的软支承刚性转子无试重动平衡方法的研究.首先对动平衡机进行不平衡响应测试,获得转子两端的初始不平衡响应信号.然后基于有限元软件Nastran建立动平衡机有限元模型,在建立的有限元模型的两个平衡面上分别试加配重,测得不平衡响应信号.最后,根据刚性转子影响系数法双面动平衡原理,运用Matlab计算两个平面试加配重对两个测点的影响系数,求解出该转子的不平衡量.试验结果表明,采用影响系数法并结合有限元模型,可求解出动平衡机上刚性转子的平衡配重,实现一次开机完成动平衡.     

用于转子自动平衡的双盘电磁型平衡头移动控制方法研究

电磁型自动平衡系统通过在线辨识转子系统不平衡量,计算并控制平衡盘移动至最佳平衡位置,从而减小或消除原系统的振动。但该技术的工业化应用受到移动控制过渡时间长且可能令系统瞬时振动增强的限制,实例罕见。针对其在移动控制上的不足,采用系统仿真方法研究了可相对转轴正反两个方向任意转动的双平衡盘移动控制策略,并对两类特殊情况给出了解决措施。实验表明使用该控制策略平衡头移动迅速准确,缩短了动平衡时间,规避了系统瞬时振动增强的可能。     

多控制面对鸭翼-前掠翼布局飞行器静气动弹性的影响

针对机翼前、后缘控制面对鸭翼 前掠翼布局飞行器静气动弹性的影响,通过CFD/CSD松耦合计算方法求解三维不定常N-S方程和线弹性静力学方程,得到了前、后缘控制面单独偏转和协同偏转状态下弹性前掠翼的气动特性和弹性特性。研究结果表明：弹性机翼相比于刚性机翼有更好的升力特性和大迎角失速特性;控制面偏转方式的变化也会对气动特性和弹性特性产生影响,当控制面单独偏转时,前缘控制面下偏和后缘控制面下偏均能增大弹性机翼的升力系数,最大升力系数增量分别为2.60%和8.69%;当控制面协同偏转时,同向偏转时的升力增幅比单独偏转时更大,最大升力增量为11.96%,反向偏转的升阻比特性较好,并可在小迎角范围内降低弹性变形和扭转。     

基于FFT的车轮动平衡检测技术

分析车轮动平衡检测的基本原理,设计信号检测的硬件电路.针对低信噪比振动信号的检测问题,在对采样数据进行预处理的基础上,采用基于FFT的数字信号处理方法,把时域离散振动信号转化到频域进行分析处理.根据测定的车轮动平衡转速,由频谱分析求解出与车轮不平衡量有关的振动信号的振幅和相位.实验结果表明,采用基于FFT的信号处理方法求解车轮不平衡量的大小和相位是有效而准确的.     

基于模型参考自适应系统的电磁轴承支承转子不平衡量辨识及振动抑制

针对电磁轴承支承转子质量不平衡引起的同频振动问题，提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive systems, MRAS)的转子不平衡量辨识与在线补偿相结合的算法，该算法鲁棒性强且能够有效简化控制器结构。针对转子在两个轴承平面内的等效不平衡量，提出了基于模型参考自适应的不平衡量辨识算法，根据Popov超稳定性理论进行自适应律设计并通过设计相位补偿角保证辨识算法在全转速范围内的稳定性；针对模型误差和复杂工况带来的系统参数变化，根据辨识结果生成补偿电流的初始值，并利用同样的模型参考自适应算法对补偿电流进行在线微调，从而在保证补偿精度的前提下大大提高了算法的收敛速度。仿真分析和实验研究结果表明：所提算法能够使两端轴承处的转子振幅在0.2 s内迅速衰减并保持稳定，对振动位移中的转速同频分量抑制效果达到90%以上，且能够自适应转速的变化。所提算法能快速准确地抑制不平衡所引起的转子振动，可满足多种场合下对转子高回转精度的要求。     

高速主轴不平衡振动行为分析与抑制策略

针对高速主轴不平衡激励下空间振动问题,构建了多自由度高速主轴有限元分析模型。基于Matlab解析获得主轴模态特性信息,进而通过与Ansys分析结果对比,可知两者所求解得到的主轴弯曲振型整体形貌变化规律相同,幅频响应曲线峰值契合度较高。为进一步验证模型的有效性,通过高速主轴系统模态测试获取了主轴实验频率响应函数,实验结果表明,其与基于动力学模型分析得到的前三阶谐振频率误差分别为0.16%、4.38%、5.95%,两者匹配程度较高,该模型能准确描述主轴的动态特性。基于该模型,分析了不平衡激励作用下主轴不同位置节点的空间位移特征,研究了主轴转子在不同大小不平衡激励下的空间响应特性,并总结得出了振型及激励对空间位移的影响规律。最后,提出了基于动力学模型的不平衡振动抑制策略,并在9 000 r/min时进行了高速主轴动平衡实验,结果表明:该策略无需添加试重,仅在低于临界转速下采集振动数据就可识别不平衡量,添加配重后不平衡振动得到有效抑制。