超低转速同频振动检测与低速动平衡技术研究

发布时间：2017-03-27 01:02

  本文关键词：超低转速同频振动检测与低速动平衡技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题主要研究了一种对变周期超低转速动平衡的采样和处理方式,形成超低转速动平衡检测设备。旋转机械在石油、电力、冶金等企业应用十分广泛,由于转子不平衡因素产生的机器故障和事故日益增多,所以动平衡成为机器制造和维修过程中不可缺少的技术手段。传统的动平衡测试技术所针对的转子转速一般在300转/分以上,但目前有些大型转子转速较慢,且有时转子的转动频率不是恒定的,应用传统的测试方法不能准确地测出其不平衡量。如风力发电机组,其转子具有转速低、转速不稳定的特点,应用现有的动平衡技术,存在锁相倍频器无法锁定信号周期,因此也无法实现自动跟踪滤波和提纯同频信号,因此很难实现动平衡的精确测量。本课题致力于为大转子的转速低和转速波动情况,研制一种动平衡测试仪,用于测量转子由于加工的缺陷、安装不对称、使用过程中磨损等引起的振动,并通过加重、去重减小振动,从而减小加工精度对机械装置的影响,提高设备的工作效率。本课题重点设计并完成了超低速变周期采样系统。在文中讨论了锁相倍频电路直接采样对于变周期的采样不完整的问题,提出了二次采样的方法,并专门设计了由程控放大电路,信号平移及缩减电路和A/D转换电路组成的边CCS电路——变周期信号采样电路。设计了包括过压保护,过流保护,开机保护等保护电路。文中还设计了信号处理系统,包括信号处理的硬件电路和显示界面的软件编程。最后,在软硬件调试成功的基础上,进行了超低速动平衡实验。通过实验验证了变周期采样方法确实可行,并在提高工作效率,扩大频率范围,增强实时控制性等方面有显著的效果,实现了预期的目标。
【关键词】：超低转速 振动测量 信号采样 信号处理 动平衡
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133;TH877
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 转子动平衡测试技术的发展11-13
• 1.2 课题研究的背景与意义13-16
• 1.2.1 课题的研究背景13-14
• 1.2.2 现场转子动平衡技术14-15
• 1.2.3 课题研究的内容15-16
• 第2章 动平衡理论研究16-25
• 2.1 转子平衡的基础知识16-20
• 2.1.1 转子平衡16
• 2.1.2 转子的分类16-17
• 2.1.3 转子的振动分析17-20
• 2.2 双面动平衡力学解算20-25
• 2.2.1 A-B-C测量法20-23
• 2.2.2 影响系数法23-25
• 第3章 低速动平衡采样系统设计25-40
• 3.1 一次采样频率的确定26-28
• 3.1.1 确定采样频率的原理26-27
• 3.1.2 采样频率原理的验证27-28
• 3.2 采样后的数据处理28-30
• 3.2.1 振动信号幅值修正28
• 3.2.2 二次采样28-29
• 3.2.3 计算信号的幅值和相角29-30
• 3.3 低速动平衡理论在低转速变周期情况下采样理论分析30-34
• 3.4 程控放大系统设计34-40
• 3.4.1 信号预处理35
• 3.4.2 可变8挡信号放大器35-36
• 3.4.3 与嵌入式系统的通讯36-37
• 3.4.4 放大倍数的计算与合理布局37-40
• 第4章 不平衡质量检测电路设计40-51
• 4.1 传感器的选择40-43
• 4.1.1 压电式速度传感器40-41
• 4.1.2 光电传感器41-43
• 4.2 程控放大电路设计43-51
• 4.2.1 程控放大电路的原理43
• 4.2.2 缩减平移和滤波电路设计43-46
• 4.2.3 程控放大电路设计46-51
• 第5章 动平衡测试系统软件设计51-73
• 5.1 嵌入式触摸屏简介51-53
• 5.1.1 硬件资源51-52
• 5.1.2 软件资源52-53
• 5.2 测试系统显示界面设计53-64
• 5.2.1 窗口管理和控件属性53-55
• 5.2.2 创建常用控件及属性设置55-58
• 5.2.3 主要界面设计58-64
• 5.3 动平衡标定64-66
• 5.4 不平衡质量的计算及分解66-67
• 5.5 振动信号的时域波形与频谱分析67-73
• 5.5.1 振动信号的时域波形67-70
• 5.5.2 振动相关参数计算70-73
• 第6章 低速动平衡测试仪相关试验及结果分析73-94
• 6.1 二次采样插值算法与采样点数实验73-78
• 6.2 程控放大测试实验78-81
• 6.3 超低速动平衡测试仪测量稳定性实验81-87
• 6.4 超低转速变周期下测量准确性实验87-94
• 结论94-95
• 参考文献95-97
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果97-98
• 致谢98-99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 鲁统利,张为春,刘贵森;大型回转件动平衡测试系统研究[J];汽车工艺与材料;2000年07期

  本文关键词：超低转速同频振动检测与低速动平衡技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：269609