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基于LabVIEW的现场动平衡测试系统研究

孙丽萍  
【摘要】:转子不平衡是旋转机械特别是高速旋转机械振动的主要激振力,同时也是导致、加剧其它转子故障的重要原因。如今机械设备正朝着高速高效的方向发展,旋转运动作为大部分机械系统的主要运动形式,因此对转子的动平衡应给予高度重视。 本文对各种类型的转子动平衡的原理、方法进行了系统论述、分析和研究。在总结前人开发现场动平衡仪优缺点的基础上,将虚拟仪器技术、数字信号处理技术与现场动平衡技术结合起来,对转子的动平衡测试系统进行开发研究。通过现场应用表明,系统运行稳定,准确度高,完全达到测试应用的标准。 介绍了动平衡测试领域的背景知识,包括国外和国内动平衡测试领域的现状和不足,详细介绍了虚拟仪器在动平衡中的应用以及图像化编程软件LabVIEW;重点介绍了刚性转子中单平面动平衡和双平面动平衡的测试方法;介绍了柔性转子的动平衡校正方法,结合振型和影响系数法的不足并且提出了谐分量的方法,编程实现了双面的平衡校正,并给出了系统的测试方案。对系统涉及到的硬件进行了设计和选配,分析了传感器的特点、型号。做好了测试系统获取信息的基础工作,并确定了传感器的安放位置。利用信号的互相关分析对振动信号进行处理,提取不平衡量的幅值和相位。对数据采集、数据管理、时频域分析、相位差分析、单校正面动平衡和双校正面动平衡进行了模块设计。 开发了基于LabVIEW的虚拟式动平衡在线测试系统,实现了对振动量的幅值,相位的测量和对所需配重量的计算。实现了对动不平衡量的测试。开发动平衡测试软件,实现数据的在线处理和分析,测试数据保存和管理。


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