转子实验台综合实验
刚性转子动平衡实验
本实验装置在做动平衡实验时，为了方便起见一般是用永久磁铁配重，作加重平衡实验，根据左、右不平衡量显示值（显示值为去重值），加重时根据左、右相位角显示位置，在对应其相位180度的位置，添置相应数量的永久磁铁，使不平衡的转子达到动态平衡的目的。在自动检测状态时，先在主面板按"停止测试"键，待自动检测进度条停止后，关停动平衡实验台转子，根据实验转子所标刻度，按左、右不平衡量显示值，添加平衡块，其质量可等于或略小于面板显示的不平衡量，然后，启动实验装置，待转速稳定后，再按"自动测试"，进行第二次动平衡检测，如此反复多次，系统提供的转子一般可以将左、右不平衡量控制中0.1克以内。在主界面中的"允许偏心量"栏中输入实验要求偏心量（一般要求大于0.05克）。当"转子平衡状态"指示灯由灰色变蓝色时，说明转子已经达到了所要求的平衡状态。
计算机通过采集器采集此三路信号，由虚拟仪器进行前置处理，跟踪滤波，幅度调整，相关处理，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。最终算出左右两面的不平衡量（克），校正角（度），以及实测转速（转/分）。
与此同时，给出实验过程的数据处理方法，FFT方法的处理过程，曲线的变化过程。
DPH－I型智能动平衡机结构如图2所示。测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入到计算机。
实验模板(飞行力学)
郑州航空工业管理学院实验报告_____届______________专业___________班级题目______________________________ 姓名_____ ________ 学号_____ ______________年_____月_____日飞机飞行性能仿真演示实验一、飞行性能参数计算题目1：解算过程：Matlab程序：结果：基本要求：1.根据组内分工，将自己的分到的两道课后题的按照题目、解算过程、matlab程序、结果样式书写报告。
二、平飞所需推力曲线平飞所需推力曲线：Matlab程序：结果及分析：基本要求：1. 说明平飞推力曲线的纵横坐标、计算过程、及其绘制步骤2.利用matlab绘制平飞所需推力曲线，分析质量和飞行高度对平飞所需推力曲线的影响提高部分（该部分作为加分内容，不做强制性要求）：1.在平飞所需推力曲线上计算飞机的有利速度，远航速度。
2.分析飞行高度和质量对飞机的久航速度和远航速度的影响。
3.绘制飞机气动效率KMa的等值线图，分析喷气式飞机的最佳续航性能。
合理排版，正反面打印，内容不超过7页。
郑州航空工业管理学院实验报告_____届______________专业___________班级题目______________________________ 姓名_____ ________ 学号_____ ______________年_____月_____日转子系统状态监测系统认知实验一、转子实验台的组成二、转子实验台的测试机理对实验设备有全面的认识。
1郑州航空工业管理学院实验报告_____届______________专业___________班级题目______________________________ 姓名_____________学号_____________ 指导教师_____________职称___________________年_____月_____日1、根据模拟飞行，结合课本第八章，简述飞机滑行，平飞、上升、下降的操纵原理。
机械故障诊断技术实验报告
E(:,1:4)=[]; %去掉 1 到 4 列
PJ=mean(E);%平均值
YXZ=sqrt(sum(E.^2)/length(E));%有效值
JF= YXZ^2;%均方值
YD= YXZ /PJ;%裕度指标
WD=sum((abs(E)-PJ).^3)/length(E)/(YXZ.^3);%歪度指标
2.转子实验台转速测量 磁电式传感器实质上是电涡流传感器，通过电涡流效应进行工作。当轮齿接
近传感器和离开传感器时，都会产生大小不同的脉冲信号，通过采集这些信号就 可以进行后续的数据分析，进而测量出回转系统的运行速度。
将磁电传感器安装在转子试验台上专用的传感器架上，使其探头对准测速用 15 齿齿轮的中部，调节探头与齿顶的距离，使测试距离为 1mm。在已知发讯齿轮 齿数的情况下，测得的传感器输出信号脉冲的频率就可以计算出测速齿轮的转 速。如设齿轮齿数为 N，转速为 n，脉冲频率为 f，则有：n=f/N 。
机械故障诊断技术实验
图 4 转子实验台轴心轨迹测量 图 5 转子实验台转速测量
图 6 转子实验台转子振动噪声测量
6
图 1 基于速度的振动测量的幅频谱图
转子实验台转子振动噪声测量
1、噪声测量结果计算如下
Matlab 程序代码：
首先把测量的数据拷入 Matlab 中安装目录下的 bin 文件下的以文件名为
data 的.txt 格式中。然后直接调用其中的数据进行构成矩阵。
clear all %清楚变量
E=importdata('data.txt');%提取 data.txt 的数据构成矩阵 E
QD=sum((abs(E)-PJ).^4)/length(E)/(YXZ.^4);%峭度指标
转子实验台使用说明
2套
7. 光电转速传感器（DRHYF-12-A） 1 个
8. 磁电转速传感器（DRCD-12-A） 1 个
9. 称重台（DRCZ-A）
1个
—2—
10. 变送器（DRBS-12-A）
1台
11. 传感器支架（DRZJ-A）
1个
首先，将传感器安装在实验台上，位置如图 2 所示（图中所标传感器 1：磁电转
பைடு நூலகம்—1—
4) 直流电机 5) 主轴支座 6) 含油轴承及油杯 7) 电机支座 8) 连轴器及护罩 9) RS9008 电涡流传感器支架 10) 磁电转速传感器支架 11) 测速齿轮（15 齿） 12) 保护挡板支架 2． 主要技术指标 1) 可调转速范围：0~2500 转/分，无级 2) 电源：DC12V 3) 主轴长度：500mm 4) 主轴直径：12mm 5) 外形尺寸：640×140×160mm 6) 重量：12.5kg
1.1.1 刚性转子动平衡
低于轴的临界转速时，转子为刚性转子，临界转速可以通过观察轴心轨迹的改 变来判断；本实验实际是由动平衡配重测量实验和三点加重法转子动平衡实验两个 实验组成：先进行配重测量实验，测得配重数据后再进行转子动平衡实验。在 DRVI 的实验指导书中已经有该实验的详细步骤说明，在这里说明的是实验过程中对转子 实验台本身的操作。实现动平衡参数测算的方法为：
在转子试验台的一个配重圆盘上拧上一个螺钉作为偏重质量块，启动转子试 验台，调整到一个稳定的转速。观察并记录得到的振动信号的波形和频谱，比较 加速度传感器和速度传感器所测得的振动信号的特点。改变转速后，振动的信号、 频谱也会随之变化，观察并记录，与前面的记录进行比较可得到结果。
在转子试验台的配重圆盘上改变试重的大小和位置，进行多次测量，分析比 较得到的结果。
转子动平衡实验指导书
实验三 转子动平衡实验指导书一、实验目的1. 加深对转子动平衡概念的理解.2. 掌握刚性转子动平衡试验的原理及基本方法。
二、实验设备1. JPH-A 型动平衡试验台2. 转子试件3. 平衡块4. 百分表0~10mm三、JPH-A 型动平衡试验台的工作原理与结构1. 动平衡试机的结构动平衡机的简图如图1、图2、所示。
待平衡的试件3安放在框形摆架子的支承滚轮上，摆架的左端固结在工字形板簧2中，右端呈悬臂。
电动机9通过皮带10带动试件旋转；当试件有不平衡质量存在时，则产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性地振动，通过百分表5可观察振幅的大小。
通过转子的旋转和摆架的振动，可测出试件的不平衡量（或平衡量)的大小和方位。
这个测量系统由差速器4和补偿盘6组成。
差速器安装在摆架的右端,它的左端为转动输入端（n 1）通过柔性联轴器与试件3联接;右端为输出端(n 3）与补偿盘相联接。
差速器是由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个外壳为蜗轮的转臂H 组成的周转轮系。
(1）当差速器的转臂蜗轮不转动时n H =0,则差速器为定轴轮系，其传动比为:1311331-=-==Z Zn n i ，13n n -= （1）1、 摆架2、工字形板簧座3、转子试件4、差速器5、百分表6、补偿盘7、蜗杆8、弹簧9、电机 10、皮带图1这时补偿盘的转速n 3与试件的转速n 1大小相等转向相反。
（2）当n 1和n H 都转动则为差动轮系,传动比周转轮系公式计算：1311331-=-=--=Z Zn n n n i H H H ；132n n n H -= (2）蜗轮的转速n H 是通过手柄摇动蜗杆7，经蜗杆蜗轮副在大速比的减速后得到。
因此蜗轮的转速n H 〈〈n 1。
当n H 与n 1同向时，由（2）式可看到n 3< –n 1，这时n 3方向不变还与n 1反向,但速度减小。
当n H 与n 1反向时，由（2)式可看出n 3＞-n ，这时n 3方向仍与n 1反向，但速度增加了.由此可知当手柄不动补偿盘的转速大小与试件相等转向相反,正向摇动手柄（蜗轮转速方向与试件转速方向相同)补偿盘减速，反向摇动手柄补偿盘加速。
完整word版,单跨转子实验台说明书修改版(增加部分实验内容,已完成)
DHRMT单跨教学转子实验台使用说明书江苏东华测试技术股份有限公司目录第一章转子台系统说明 (1)1.1 产品简介 (1)1.2 系统组成和技术指标 (1)1.3 零部件安装 (2)1.4 运输与存放 (4)1.5 维护与保养 (4)第二章转子台控制器使用说明 (5)2.1 概述 (5)2.2 功能说明 (5)2.3 参考操作流程 (7)2.4 保护状态说明 (8)2.5 转子台控制器及电机使用的注意事项 (8)第三章动态信号采集仪与分析软件的介绍 (11)3.1 动态信号采集分析仪 (11)3.2 分析软件介绍 (11)第四章单跨转子台实验 (14)实验一转轴的径向振动测量 (14)实验二旋转机械振动相位的检测 (21)实验三转轴的轴心轨迹、轴心位置测定 (24)实验四转子级联图及时间瀑布图 (28)实验五转速跟踪整周期采样、阶次分析 (32)实验六转轴启停机的波特图、极坐标图 (36)实验七转轴的临界转速测量 (39)实验八影响系数法进行单面转子动平衡 (42)实验九影响系数法进行双面转子动平衡 (48)实验十转子不平衡的故障机理研究与诊断 (50)实验十一转子不对中的故障机理研究与诊断 (59)实验十二转子动静件摩擦的故障机理研究与诊断 (70)实验十三油膜轴承的故障机理与诊断 (78)第一章转子台系统说明1.1 产品简介DHRMT教学转子实验台是本公司针对高等院校及科研院所中转子动力学及相关课程开发的。
该教学转子实验台结构简单，操作方便，性能稳定。
可以模拟转子系统的各种运行状态（包括瞬态起停机机过程，稳态工况运行）和多种典型故障，和本公司开发的数采仪器和分析软件配套使用，形成一个多用途，综合型的实验系统平台，为从事转子动力学及相关课程研究的研究人员提供了一个良好的实验分析条件。
1.2 系统组成和技术指标本转子试验台采用高性能的调速电机，通过联轴节将电机和转轴连接并驱动转轴转动。
该电机额定电流1.95A，最大输出功率148W，控制器将220V AC输入电源通过控制器调压、整流后输出PWM信号供给调速电机，通过调节控制器，可以实现电机从0～8000RPM的无级调速。
小尺寸单跨度转子实验台设计
小尺寸单跨度转子实验台设计摘要随着科学技术的不断发展，旋转机械也向着越来越精密，转速越来越高发展，这也就对旋转机械的转子的各种运动状态的测试、分析提出了更高的要求，这为转子动力学的研究提出了一系列的研究课题，也有力地促进了转子动力学的发展。
对转子动力学特征的研究可以优化设计方案，从而提出更加高效节能、更加安全的转子系统，对于理论和实践都有着很大的意义。
本课题设计的是小尺寸单跨度转子实验台，将转子动力学基本理论作为主要研究方法，以振动分析为主要手段。
在现有轴承转子实验台的基础上，对轴的直径、转子的直径、电机转速加以改变，通过对转速的控制，模拟出单自由度转子在不同的转速下的各种运动状态。
在考虑轴心轨迹的测试和轴承座上进行加速度测量前提下，满足锤击激振、电磁激振器激振。
系统由机械部分和测控部分组成，机械部分主要完成对转子—轴承系统的结构设计和电机选型；测控部分完成了传感器等软硬件设备的选取，最终组成完整的实验系统。
1.1 选题背景与意义1.1.1 国内外研究现状转子动力学的发展, 迄今已有一百多年的历史。
跟据统计, 在1974年以前, 共公开发表过1200多篇研究论文。
而从1974年至今, 关于转子动力学方面的论文已不计其数。
转子动力学研究因其所遇到的问题多、复杂、重要而得到飞速发展, 振动学科中的很多分支, 如模态分析技术, 模态综合法、非线性振动、随机振动、动态测试与故障诊断、振动控制、气弹与流固藕合等等, 在转子动力学中都要应用到, 而且因其特殊性而研究过程常常更为复杂。
国内外各种旋转机械发生的事故, 包括恶性事故, 不胜枚举。
查清与研究这类事故的原因, 从而能在研制中较准确地预估与防止或控制, 并找到在运行中行之有效的监视与诊断的方法, 这些正是转子动力学者面临的任务。
具体地说, 其主要内容为转子一轴承一机匣一基座系统的临界转速和稳态不平衡响应预估, 瞬态响应及叶片失落后的生存能力预估, 稳定性分析及失稳裕度预估, 对各种不稳定力的基础性研究, 转子的优化平衡方法, 转子系统的优化设计, 轴承的动力特性, 转子系统的振动控制, 转子系统的故障诊断等。
动平衡测定实验报告
动平衡测定实验报告引言动平衡是一种常用的工程实践技术，主要用于修复旋转机械设备中的不平衡问题。
不平衡是指转子轴线与转动中心不重合，导致旋转机械在高速运转时会产生振动和噪音。
因此，动平衡测定是非常重要的，可以保证机械设备的正常运行和延长使用寿命。
本实验旨在了解动平衡测试的原理和方法，并通过实验测定一个简单系统的动平衡。
实验中，我们将学习如何使用动平衡仪测量转子的不平衡量，并采取适当措施去除不平衡。
实验过程1. 准备工作：准备一台动平衡仪，确保仪器工作正常；清洁转子，确保无脏物和杂质。
2. 安装：将转子安装到动平衡仪上，将传感器安装在平衡仪上的适当位置。
3. 初始测试：开启动平衡仪，进行初始测试。
记录下转子在不同位置的不平衡量。
4. 不平衡量测定：根据初始测试的结果，调整转子的位置，多次进行测定，直到找到转子的最佳位置。
5. 不平衡修复：根据测定结果，决定施加适当的修复方法。
可以在转子上添加配重物，也可以通过修改转子的结构来实现修复。
6. 修复测试：修复后，再次进行测试，检查修复效果。
7. 完成：记录实验结果，并将仪器归还至指定位置，清理实验台。
实验结果与讨论在实验中，我们测定了一个转子的不平衡量，并进行了修复。
最终，我们成功将不平衡量降低到了可接受的范围内。
实验结果表明，转子在不同位置的不平衡量差异较大。
通过不断调整转子的位置，我们找到了一个相对较佳的位置，减小了不平衡量。
在修复过程中，我们选择了在转子上添加配重物的方法。
通过精确地计算和安装配重物，成功降低了转子的不平衡量。
不确定度分析在实验中，我们也要对测定结果的不确定度进行分析。
不确定度的来源主要有以下几个方面：1. 仪器误差：动平衡仪的准确度会对测定结果产生误差。
2. 操作误差：操作人员在安装、调整和修复过程中可能存在误差。
3. 环境误差：实验环境的影响也会对结果产生误差。
为了减小不确定度，我们应该采取以下措施：1. 确保仪器的准确度，并进行定期校准。
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转子实验台综合实验
一、实验目得
通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法，了解回转机械动平衡得概念与原理。
二、实验原理
DRZZS-A型多功能转子试验台由：1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架，几部分组成，如图1所示。
图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图
主要技术指标为：
可调转速范围：0~2500转/分，无级
电源：DC12V
主轴长度：500mm
主轴直径：12mm
外形尺寸：640×140×160mm
重量：12、5kg
与DRVI软件平台结合，用DRZZS-A型多功能转子试验台可完成以下实验：
1、转子实验台底座振动测量实验
对于多功能转子实验台底座得振动，可采用加速度传感器与速度传感器两种方式进行测量。
将带有磁座得加速度与速度传感器放置在试验台得底座上，将传感器得输出接到变送器相应得端口，再将变送器输出得信号接到采集仪得相应通道，输入到计算机中。
启动转子试验台，调整转速。
观察并记录得到得振动信号波形与频谱，比较加速度传感
器与速度传感器所测得得振动信号特点。
观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱得变化规律。
2、实验台转速测量
对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器与磁电转速传感器进行测量。
1）采用光电传感器测量：
将反光纸贴在圆盘得侧面，调整光电传感器得位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm ，并使其前面得红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器得探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部得敏感度电位器）。
当旋转部件上得反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器得输出就会跳变一次。
通过测出这个跳变频率f ，就可知道转速n 。
编写转速测量脚本，将传感器得信号将通过采集仪输入到计算机中。
启动转子试验台，
调节到一稳定转速，点击实验平台面板中得“开始”按钮进行测量，观察并记录得到得波形与转速值，改变电机转速，进行多次测量。
图2
、加速度与速度传感器振动测量 图3 反射式光电转速传感器
2）采用磁电传感器测量：
将磁电传感器安装在转子试验台上专用得传感器架上，使其探头对准测速用15齿齿轮得中部，调节探头与齿顶得距离，使测试距离为1mm。
在已知发讯齿轮齿数得情况下，测得得传感器输出信号脉冲得频率就可以计算出测速齿轮得转速。
如设齿轮齿数为N，转速为n，脉冲频率为f，则有：n=f/N 。
通常，转速得单位就是转/分钟，所以要在上述公式得得数再乘以60，才能转速数据，即n=60×f/N。
在使用60齿得发讯齿轮时，就可以得到一个简单得转速公式n=f。
所以，就可以使用频率计测量转速。
这就就是在工业中转速测量中发讯齿轮多为60齿得原因。
图4 磁电转速传感器得工作方式
编写转速测量脚本，将传感器得信号将通过采集仪输入到计算机中。
启动转子试验台，调节到一稳定转速，点击实验平台面板中得“开始”按钮进行测量，观察并记录得到得波形与转速值，改变电机转速，进行多次测量。
3、轴心轨迹测量
轴心轨迹就是转子运行时轴心得位置，在忽略轴得圆度误差得情况下，可以将两个电涡流位移传感器探头安装到实验台中部得传感器支架上，相互成90度，并调好两个探头到主轴得距离（约1、6mm），标准就是使从前置器输出得信号刚好为0（mV）。
这时，转子实验台启动后两个传感器测量得就就是它在两个垂直方向(X,Y)上得瞬时位移，合成为李沙育
图5 轴心轨迹测量
图就就是转子得轴心运动轨迹。
4、刚性转子动平衡
在实际工作过程中人们通常用单面加重三元作图法进行叶轮、转子等设备得现场动平衡，以消除过大得振动超差。
这一方法得优点就是设备简单——只需一块测振表。
但缺点就是作图分析得过程复杂，不易被掌握，而且容易出现错误。
为此，我们在这里介绍一种文献中常见得简单易行得方法——单面现场动平衡得三点加重法。
假设在假设转子上有一不平衡量m ，所处角度为α，用分量m x 、m y 表示不平衡量。
m x =mcos α
m y =msin α
为了确定不平衡量m 得大小与位置α，启动转子在工作转速下旋转，用测振设备在一固定点测试振动振速，设振速为V0，则存在下列关系
式中Ｋ为比例系数
图6 三点加重法示意图
在P 1(α=0 )点加试重M ，启动转子到工作转速，测得振动振速V 1，有如下关系：
用同样得方式分别在P 2(α=120o )与P 3(α=240 o )点加试重M ，并测得振动值V 2 ，V 3，有如下关系：
从以上三式推导可得： 从而可以进一步推得：
即由m x ，m y 计算不平衡质量m 与位置α。
实验时在转子实验台得配重盘上选取一个位置（比如贴反光纸得位置）作为初始位置（即P 1点），然后用转子实验台附件中得螺钉作为不平衡重，加在配重盘上。
然后按上面方法进行测量估算，得到不平衡重量与位置。
P 1(M,0) α 120O 240O 0 x y
m(m x ,m y ) 222)2
3()21(V M m M m K y x =++-
322)23()21(V M m M m K y x =-+-)(321
212/)(3/)3(23222
220212202322212V V MK m M MK V V m M V V V V K y x -=-
-=-++=图7 轴心轨迹测量
配重盘
振动传感器
三、实验仪器与设备
1、计算机１台
2、DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套
3、打印机1台
4、转子试验台1套
5、USB数据采集仪1台
四、实验步骤
1.关闭DRDAQ-USB型数据采集仪电源，将需使用得传感器连接到采集仪得数据采
集通道上。
(禁止带电从采集仪上插拔传感器，否则会损坏采集仪与传感器)
2.开启DRDAQ-USB型数据采集仪电源。
3.运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上得"联机注册"图标，选择其中得“DRVI
采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。
4.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书得地址，在实验目录中选择“转子
实验台”，建立实验环境。
五、实验结果
1，加速度传感器振动测试结果
2，速度传感器振动测试结果
3，多功能转子实验台磁电传感器转速测量
4，轴心轨迹测量
5，刚性转子动平衡
配重盘有一个负重时
配重盘有两个负重时
配重盘有三个负重时。