轉子實驗臺綜合實驗

1、轉子實驗臺綜合實驗一. 實驗目的通過本實驗讓學生掌握回轉機械轉速、振動、軸心軌跡測戢方法，了解回轉機械動平 衡的槪念和原理。二. 實驗原理DRZZS-A型多功能轉子試驗臺由：1底座、2主軸、3飛輪、4直流電機、5主軸支座、 6含汕軸承及汕杯、7電機支座、8連軸器及護罩、9RS9008電渦流傳感器支架、10磁電轉 速傳感器支架、11測速齒輪（15齒）、12保護擋板支架，幾部分組成，如圖1所示。6 10 2圖I DRZZS-A型藝功能轉子試驗臺傳感器安裝位置示意圖主要技術指標為：可調轉速范圍：02500轉/分，無級電源：DC12V主軸長度：500mm主軸直徑：12mm外形尺寸：640 X 140

2、X 160mm重量：12. 5kg與DRVI軟件平臺結合，用DRZZS-A型多功能轉子試驗臺可完成以下實驗:1、轉子實驗臺底座振動測量實驗對于多功能轉子實驗臺底座的振動，可采用加速度傳感器和速度傳感器兩種方式進行測 量。將帶有磁座的加速度和速度傳感器放宜在試驗臺的底座上，將傳感器的輸出接到變送器 相應的端口，再將變送器輸岀的信號接到采集儀的相應通道，輸入到計算機中。啟動轉子試驗臺，調整轉速。觀察并記錄得到的振動信號波形和頻譜，比較加速度傳感器和速度傳感器所測得的振動信號特點。觀察改變轉子試驗臺轉速后，振動信號、頻譜的變 化規(guī)律。2、實驗臺轉速測量對于多功能轉子實驗臺轉速，可以分別采用光電轉速傳

3、感器和磁電轉速傳感器進行測量。 1）采用光電傳感器測量：將反光紙貼在圓盤的側而，調整光電傳感器的位置，一般推薦把傳感器探頭放置在被測 物體前23cm,并使英前而的紅外光源對準反光紙，使在反光紙經過時傳感器的探測指示 燈亮，反光紙轉過后探測指示燈不亮（必要時可調肖傳感器后部的敏感度電位器）。當旋轉 部件上的反光貼紙通過光電傳感器前時，光電傳感器的輸出就會跳變一次。通過測岀這個跳 變頻率f，就可知道轉速n。編寫轉速測量腳本，將傳感器的信號將通過采集儀輸入到計算機中。啟動轉子試驗臺，調節(jié)到一穩(wěn)泄轉速，點擊實驗平臺面板中的"開始”按鈕進行測量，觀察并記錄得到的波形 和轉速值，改變電機轉速，進

4、行多次測量。2)采用磁電傳感器測量：將磁電傳感器安裝在轉子試驗臺上專用的傳感器架上，使英探頭對準測速用15齒齒輪 的中部，調節(jié)探頭與齒頂?shù)木嚯x，使測試距離為lmnn在已知發(fā)訊齒輪齒數(shù)的情況下，測 得的傳感器輸出信號脈沖的頻率就可以計算岀測速齒輪的轉速。如設齒輪齒數(shù)為N,轉速為 n,脈沖頻率為f,則有：n=f爪°通常，轉速的單位是轉/分鐘，所以要在上述公式的得數(shù)再乘以60,才能轉速數(shù)據，即 n=60Xf/o任使用60齒的發(fā)訊齒輪時，就可以得到一個簡單的轉速公式“寸。所以，就可 以使用頻率計測量轉速。這就是在工業(yè)中轉速測量中發(fā)訊齒輪多為60齒的原因。編寫轉速測量腳本，將傳感器的信號將通過

5、采集儀輸入到計算機中。啟動轉子試驗臺, 調節(jié)到一穩(wěn)定轉速，點擊實驗平臺而板中的"開始”按鈕進行測量，觀察并記錄得到的波形 和轉速值，改變電機轉速，進行多次測量。3、軸心軌跡測量軸心軌跡是轉子運行時軸心的位宜，在忽略軸的圓度誤差的情況下，可以將兩個電渦流 位移傳感器探頭安裝到實驗臺中部的傳感器支架上，相互成90度，并調好兩個探頭到主軸 的距離(約1.6mm),標準是使從前置器輸岀的信號剛好為0 (mV)。這時，轉子實驗臺啟 動后兩個傳感器測量的就是它在兩個垂宜方向(X.Y)上的瞬時位移，合成為李沙冇圖就是轉子的軸心運動軌跡。4、剛性轉子動平衡在實際工作過程中人們通常用單面加重三元作圖法

6、進行葉輪、轉子等設備的現(xiàn)場動平 衡，以消除過大的振動超差。這一方法的優(yōu)點是設備簡單一一只需一塊測振表。但缺點是作 圖分析的過程復雜，不易被掌握，而且容易出現(xiàn)錯誤。為此，我們在這里介紹一種文獻中常 見的簡單易行的方法一一單而現(xiàn)場動平衡的三點加重法。假設在假設轉子上有一不平衡量m,所處角度為a,用分量m、m表示不平衡量。mx=mcos «niy=msin a為了確左不平衡疑m的大小和位置a,啟動轉子在工作轉速下旋轉，用測振設備在一 固定點測試振動振速，設振速為V0,則存在下列關系+ 加;=匕式中K為比例系數(shù)有如下關系:在P"用同樣的方式分別在P2(a =120° )和

7、P3(a =240° )點加試重M,并測得振動值V2, V3, 有如下關系：K他一和)2+(竹+¥必)2 =V2K(叫 _£m)2 +(,® _M)2 =匕從以上三式推導可得：K1 =(2 +V22 +V32 -3VO2)/3M2m x -V)/2MK2 一丄 M2叫=丿一7(V< -Vf)從而可以進一步推得：-2屁K?m = Jf + 忒 a = tgmy /mx 即由mx, my計算不平衡質量m和位置a。實驗時在轉子實驗臺的配重盤上選取一個位巻（比如貼反光紙的位置）作為初始位置（即 Pi點），然后用轉子實驗臺附件中的螺釘作為不平衡重，加在配重盤

8、上。然后按上而方法進 行測量估算，得到不平衡重量和位置。三. 實驗儀器和設備1.計算機1臺2. DRVI快速可重組虛擬儀器平臺1套3.打印機1臺4.轉子試驗臺1套5. USB數(shù)據采集儀1臺四. 實驗步驟1. 關閉DRDAQ-USB型數(shù)據采集儀電源，將需使用的傳感器連接到采集儀的數(shù)據采 集通道上。（禁止帶電從采集儀上插拔傳感器，否則會損壞采集儀和傳感器）2. 開啟DRDAQ-USB型數(shù)據采集儀電源。3. 運行DRVI主程序，點擊DRVI快捷工具條上的”聯(lián)機注冊"圖標，選擇其中的“DRVI 采集儀主卡檢測”或“網絡在線注冊”進行軟件注冊。4. 任DRVI地址信息欄中輸入WEB版實驗指導書

9、的地址，在實驗目錄中選擇“轉子 實驗臺”，建立實驗環(huán)境。五實驗結果1，加速度傳感器振動測試結果轉子實驗臺加速度傳感器振動渕星實驗橋希頻率16-75HHz 橋動加建度 歷202 mmY12,速度傳感器振動測試結果轉子實驗臺速度傳感器振動測呈實驗（服務器）IODO»Rftitatf5S8>r r »» »rT>-.-.-mv'0 2736 25屯迢J二 煎仍頻雜|2285心Hz 藏希逢度0.122531 nutVs菽揺廠擢沏3,多功能轉子實驗臺磁電傳感器轉速測量4,軸心軌跡測量5, 剛性轉子動平衡轉子實驗臺加速度傳感器振動測魚實驗廉冊號 低通逮汝16動頻率亙匹Hz振動加逵度0 0882 nua s2ill識瑕噸段閥男配重盤有一個負重時轉子實驗臺加速度傳感器振動測戢實驗原始信號 低通淺汝礪詁頻率 匹可 Hz板話加邃度冋踰 mm/fimis：帀動加匡班待翻配重盤有兩個負重時轉子實驗臺加速度傳感器振動測星實驗刪劍£J SB一 旦利:一.rn=”'1 .”)*.'1.r匸二匚二'1'1'1'