高精度网络化新型动平衡机研究与开发

发布时间：2020-03-25 22:13

【摘要】：转子的动平衡在工业生产中占有极其重要的地位。目前动平衡机标定方法主要有永久标定法、影响系数法和多元线性回归法。永久标定法因其简单方便而被广泛使用,但其忽略了平衡转速和转子质量对动平衡测试的影响,其测量精度有待提高。随着信息化技术和网络化技术的迅速发展,制造企业朝着网络化生产发展。网络化生产要求企业能够有效管理多种规格平衡机的产能,在接到订单后能根据平衡机产能进行生产任务最优分配及生产进度的实时管理。然而目前动平衡机大都单机作业,无法满足网络化生产的需求,另外大多数动平衡机不能进行数据保存,即便能保存也无法实现数据共享,企业不能有效管理动平衡数据,当平衡后的转子出现振动问题时要实现质量追溯十分困难。针对以上不足,本文研发了一款高精度网络化新型动平衡机。具体研究内容如下:1.提出了一种基于"单片机+平板电脑+云服务器"结构的高精度网络化动平衡机方案。该方案以单片机为下位机,主要完成信号采集;平板电脑为上位机,主要负责动平衡机测试监控,不平衡解算和数据管理;上下位机通过USB接口实现数据通信,平板电脑通过WiFi无线网络实现向云服务器的数据传输。2.从摆架动力学特性、电路设计和平衡算法三个方面研究提高动平衡机测量精度的措施。建立动平衡机有限元模型,通过模态分析、摆架刚度计算和实验测试研究摆架动力学特性,探讨因轨道间隙造成摆架倾斜对测量结果的影响。设计单片机预处理电路,采用低通滤波和自适应跟踪滤波方法精确提取不平衡信号。提出了基于插值法的动平衡机标定算法,采用整周期互相关算法求解不平衡量的大小与相位。3.提出了网络化动平衡机的实现方案。企业通过ERP和MES系统有效管理平衡机产能,自动下达转子动平衡测试任务,提高了企业的生产管理效率。借助MES中相关作业信息,实现对转子动平衡测试的追溯。利用WiFi无线通信技术,通过TCP协议完成动平衡机向云服务器的数据传输实现数据共享。4.通过实验验证了本文所开发动平衡机具有较高的测量精度和平面分离度,并从压电传感器非线性、硬件测量和不平衡量校正等方面进行误差分析。
【图文】：

上学位论文指示系统主要由转速传感器、测振传感器、解算电路和显示感器获取的转速信号和测振传感器获取的振动信号输入到放大或衰减、滤波和程控放大等，最后在显示装置上显示不。逡逑衡机除Ｗ上王个主要组成部分之外，根据不同需求还有其置、安全防炉装置和不平衡相位标记装置等Ｗ。逡逑转速Ｉ逦Ｉ幅值相位１邋Ｉ逦Ｉ幅值目位２逡逑

平衡一转子要根据其惯性为简化结果在一个校正面或两个校正面的适当位逡逑置加重或去重来完成。实际由于转予结构原因，不能在转子任意位置加重或去重，逡逑一般ＬNB其两个端面作为校正面。设有一不平衡刚性转子绕一定轴旋转，如图２．１逡逑所示。逡逑图２．１双面平衡原理示意图逡逑利用微分的思想，可ＬNB认为转子是由许多存在质量偏成、的圆盘组成，质量偏逡逑＜公在转子旋转时就会产生离力，这些离为分布在转子上，方向与旋转轴垂直。逡逑转子左右端面公相距／，，距离左端面／，？位置有一离也、力巧，将该为分解到逡逑公两平面可得ｔＷ：逡逑「邋１－１．逡逑Ｆｕ＝￣ｒＦ，逡逑＜邋（２－１）逡逑句＝ｔ巧逡逑若转子上作用有《个离々力巧，Ｆ２，…Ｆ。，把ｎ个离／心力按上述方法进行分逡逑解，在Ｊ平面得到一}D平面汇交为系Ｆｕ
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH877

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本文编号：2600519