基于自适应影响系数控制算法的转子自动平衡研究

发布时间：2020-07-12 05:02

【摘要】：本论文的课题来源是自然科学基金项目“过程装备复杂系统故障自愈调控原理研究”(项目编号:50375014)。论文的选题主要围绕旋转机械转子自动平衡的原理和试验研究,以及电磁式自动平衡系统在工程的应用。 不平衡是转子常见的故障,经典动平衡方法是基于线性时不变理论提出的,而实际上转子系统都在一定程度上存在着非线性和时变性等不确定因素,因此,经典动平衡技术只能停留在“理论加试凑”的水平上,方法本身存在效率和精度底下的缺点。鉴于此,最好的办法就是实现平衡过程的自动化,自动平衡技术能够在线不停机的平衡转子,因而具有广泛的应用前景。本文以研究转子的自动平衡系统原理为目的,对不平衡量测量、自动平衡控制策略展开了研究。概括起来主要有以下几个方面:(1)总结了国内外自动平衡技术的研究现状和发展趋势,阐述了本文研究的意义。(2)研究了动平衡和自动平衡的动力学原理和基本理论。(3)介绍了振动信号的跟踪滤波、整周期硬件采样方法和自适应采样的软件修正,研究了转速的测算以及不平衡量的快速计算方法。(4)提出了参数自校正自适应单面平衡控制算法及软件控制流程。(5)自动平衡系统实验研究,并进行了分析。(6)研究了自动平衡系统中传感器探头和平衡补偿平面的多目标优化研究。(7)自动平衡系统的工程应用。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH113
【图文】：

这说明过大的振幅是由共振引起，同时存在较大的转子不平衡等原因造成。再从上图可知确实是转子经过共振区的现象即远离临界转速时振幅比较小而稳定，通过共振区时振幅突然增大。从图5一3所示的其中两个水平方向bode图和图5一4对应的频谱图可以看出，一倍频是其主要原因，可能的原因是不平衡或者轴弯曲。图5一3弯曲转子左、右测量平面水平方向振动曲线5l

北京化I’+大学硕一卜学位论文从图5一2可以看出，在2535RPM时通频振幅已大于497脚，由于振幅过大，没有继续升速。振幅曲线趋势可知，如果继续升速，振幅将远大于500娜。又由于自动平衡系统的电磁执行器安装位置也靠近Bnetyl采集系统的传感器探头位置，且动静环之间的间隙约为700脚。由于执行器的动静环安装同轴度误差的存在，而且如此大的通频振幅，这样的转子工作状态对于自动平衡系统非常可能发生动静碰磨情况。为了改变转子旋转振动过大现状，首先对转子进行动力特性分析，转子的支撑是两个滚动球轴承，阻尼较小，计算转子的一阶临界转速280ORPM

转子不平衡与弯曲故障特征:A具有初始弯曲的转子与具有质量偏心的转子轴振动的幅频特性不同，即小时，振幅并不趋于零，而是趋于轴初始弯曲量;当转速远远大于一阶临时，振幅反而有减小至零的趋势。B初始弯曲转子与转子质量偏心的动力响应(在轴承处检测)在相频特性有两者在动力响应与轴振动响应存在相位差九一九娇一arctna(龙/幻，这个随着转速变化而变化;因此，可以通过同时监测轴与轴承振动，并比较它位来鉴别转子初始弯曲和质量偏心。C阻尼使得偏心转子临界转速增大，而初始弯曲转子使得临界转速减小。根据以上两者的差异，虽然转子转速并没有完全通过临界转速，但从图5频特性可以看出:转速在接近零时，转子己经具有较大的振幅其中A探头23.2娜，B探头位置水平达到58.3脚，由此初步判断转子存在初始弯曲

【引证文献】

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1 赵钧;飞行器动平衡测试技术的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

本文编号：2751467