虚拟动平衡法实现在线转子动平衡的研究

发布时间：2020-06-05 18:47

【摘要】： 化工、石油等行业都离不开大型旋转机械,随着现代机器转速越来越高,转子平衡问题成为急待解决的主要问题。在几代学者的不断研发过程中,实现转子动平衡的方法越来越多样化并且完善化。 本文提出了通过虚拟动平衡的方法来实现现场转子系统动平衡。其具体过程为首先对转子系统进行有限元实体建模,分析其转子动力学特性,进而在其平衡平面上施加定量的虚拟不平衡量,通过有限元转子动力学软件对其进行不平衡响应计算,从中求得轴承处的振动相位对于平衡平面处虚拟不平衡量的相位的滞后角度,从而确定实际转子所需要配重的相位。结合虚拟不平衡量的大小,通过测得的振动幅值与软件计算出的振动幅值之间的比例关系确定所需配重的大小。并通过转子系统实验台验证方法的正确性。最后对一个实际转子系统进行整体的虚拟动平衡过程,并取得了较为理想的成果。 通过实验研究和现场平衡实践证明了该方法可以在未加试重的情况下,有效地实现了转子的平衡,成功地节约了现场动平衡过程中的成本和时间。
【图文】：

在理解和研究基本的转子动力学现象时，我们通常考虑的情况如下:一个转盘安装在一根各相同性、柔性的无质量轴的中间位置，并由两个完全相同的轴承支撑，如图2.1所示。如果假设为刚性轴承，这种转子在欧洲通常被称为Laval转子系统，在世界其他地区被称为Jeffeott转子。

Fig2.1AsimPleLaval一Jeffeottrotor对于安装在中心位置的转盘来讲，整个系统是对称的，，并且前两个基本的平移运动及旋转运动可以分开考虑，如图2.2所示。在图2.2(a)中所示的为单独的平移运动，转盘有着最大的水平上下位移但是没有任何转动。在图2.2(b)中所示的是单独的旋转运动，转盘有着最大的旋转位移但是没有上下的位移。畜找舰浦翻叮知姻焦1甲伽城R祖绷翻枷砚公滋右璐愉勺勺...rrr!。季了““编肠俪肠司，喇众，，阂R.里跳加加菌铡嘟摘图2.2对称的柔性转子的两种基本运动 Fig2.2Twofundamentalmotionsforasymmetrieflexiblerotor如上面所述，水平上下运动和旋转运动是分开的，弹性轴的平移和选择刚度可以从梁挠度方程中得到。在计算平移轴弯曲刚度的时候，我们把它看做是在梁的跨距中点(既转盘的位置)放置一个集中载荷。在跨距中点处，倾斜角度为0，由载荷力F决定的挠度为:FLs△=—48EI (2.1)根据线性力与位移的关系
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH113

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本文编号：2698458