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。
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。
多功能柔性转子测试试验
实验二—多功能柔性转子测试
三、实验原理与结构
原理：测定转子的临界转速ωn，即转子弯曲固有频率。可通过观 察转子升速旋转时的轴心轨迹图或波德图实现。 采集系统：两 个涡流式位移 传感器及其前 置放大器，光 电转速传感器 ，数据采集接 口箱
计算机数据系统
转子示意图
Page 5
实验二—多功能柔性转子测试
过程流体机械实验课程
实验二—多功能柔性转子测试
主讲：谈金祝
南京工业大学机械与动力工程学院
实验二—多功能柔性转子测试 内容
一、实验目的 二、实验设备 三、实验原理与结构 四、实验步骤 五、实验数据处理 六、实验注意事项 七、实验报告要求
实验二—多功能柔性转子测试
一、实验目的
1
观察和了解转子在临界转速时的振动现象，振动的幅值 和相位的变化情况。
利用振型圆和波德图测量转子的临界转速
2
3
观察和验证转子结构对临界转速的影响。
了解非接触涡流式位移传感器和振动测量分析仪器的使 用。
4
Page 3
实验二—多功能柔性转子测试
二、实验设备
Page 4
1.含油轴承支座 2 .限位保护支座 3.转盘 4.光电转速 传感器 5.涡流传感器 6.转轴 7.传感器支座 8.联轴节 9.电机 10.调压器 11.前置放大器 12.数据采集接口箱
4 传感器头与轴的距离要 有1mm以上。
Page 8
实验五—转子动平衡
七、实验报告要求
按照实验指导书的格式简 述实验目的，基本要求， 实验内容以及实验原理 详细写明每一个实验的具 体步骤，如何实现，在过 程中遇到具体问题以及如 何解决
1
2
3
在每一步中，分析各种不 同情况所得到的结果，并 进行比较，得出结论。
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。
汽轮机刚性转子振动测试综合实验实验指导书
实验二汽轮机刚性转子振动测试综合实验汽轮发电机组是一种高速旋转机械，其转子的运转状态是机组技术管理水平高低的一个重要标志。
机组振动测试包含振动测量和振动试验两个方面，只有将振动测量和振动试验紧密地结合，才能深入了解机组振动特征。
本实验主要就在现有振动测量手段和试验条件下如何获取和分析振动信号、判断转子振动的类型，最终通过计算与实际操作，达到消除或降低转子的振动的目的。
振动的大小是机组安装、检修和运行等技术管理水平高低的一个重要标志。
转动机械不可避免地总有些振动存在，为了保证机组长期运行的安全，应努力将机组的振动降低到允许范围内，并力争达到优良标准。
振动的大小常以振幅的大小来表示，我国现在通用的轴承振动振幅大小的评价标准如下表所示。
表中的振幅是指在轴承上测得的全振幅(亦称双振幅) 。
测量时应分别测量轴承顶部中间垂直方向轴承水平接合面中间的水平方向以及轴承端部轴的上方的轴向方向三个方向的振动，以三个方向中的最大的一个振幅值来评价。
近几年来国内先后制造了引进型300MW、600MW和1000MW机组，这些机组运行采用了美国西屋和GE公司轴振标准(如下表)，这一标准目前国内在大机组上应用较为普遍。
注：R—转轴相对振动；abs—转轴绝对振动。
引起汽轮发电机组振动的原因很多，诸如:设备制造中留下的缺陷:如转子出厂时剩余不平衡质量过大，转子在热态下产生弯曲变形，以及某些部件刚度不足；有的是因为安装或检修上的问题：如基础垫铁、台板、滑销、轴承、机组找中心等工艺未达到规定要求；也有的是运行中的原因: 如机组启动操作不当，产生磨擦或水冲击，叶片的冲蚀、腐蚀与结垢，或者是部分叶片损坏；还有电气方面、油膜振荡等等原因。
首先要正确地分析和判断产生强烈振动的原因所在，以便妥善处理。
当汽轮机转子剩余不平衡质量过大时，由于离心力的作用，转子产生振动，转子通过轴颈传递到轴承上，从而形成轴承、基础和整机的振动。
尤其是在临界转速附近，振动更为剧烈，振幅明显增大。
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。
转子动平衡实验报告
转子动平衡实验报告转子动平衡实验报告引言转子动平衡是一项重要的工程技术，它在机械工程、航空航天等领域中具有广泛的应用。
本实验旨在通过转子动平衡实验，探究转子的不平衡现象及其对机械设备的影响，并学习平衡方法和技术。
一、实验目的通过转子动平衡实验，达到以下目的：1. 了解转子的不平衡现象及其对机械设备的影响；2. 学习转子动平衡的基本原理和方法；3. 掌握转子动平衡实验的操作技巧。
二、实验装置与原理1. 实验装置：转子动平衡试验台、振动传感器、数据采集系统等。
2. 实验原理：转子动平衡实验是通过测量转子在不同转速下的振动信号，并根据振动信号的特征进行分析，确定转子的不平衡量，并采取相应的平衡措施，使转子达到平衡状态。
三、实验步骤1. 准备工作：检查实验装置是否正常工作，调整传感器位置，确保传感器能够准确测量振动信号。
2. 实验前的校准：对实验装置进行校准，确保测量结果的准确性。
3. 实验数据采集：将转子装置启动，逐渐调整转速，同时通过振动传感器采集转子在不同转速下的振动信号。
4. 数据分析与处理：将采集到的振动信号导入数据采集系统，进行数据分析与处理，确定转子的不平衡量。
5. 平衡措施：根据不平衡量的大小和位置，采取相应的平衡措施，如重量添加或去除等，使转子逐步达到平衡状态。
6. 实验结果验证：重新采集转子在不同转速下的振动信号，验证平衡效果，并进行进一步的调整和优化。
四、实验结果与讨论通过实验数据的分析与处理，得到转子的不平衡量，并采取相应的平衡措施后，再次采集振动信号进行验证。
根据实验结果，可以评估平衡效果，并讨论平衡措施的有效性和可行性。
五、实验总结通过转子动平衡实验，我们深入了解了转子的不平衡现象及其对机械设备的影响，学习了转子动平衡的基本原理和方法，并掌握了转子动平衡实验的操作技巧。
实验结果验证了平衡措施的有效性，为进一步的工程应用提供了参考。
六、实验心得通过本次实验，我深刻认识到转子动平衡在工程技术中的重要性。
转子动平衡实验实验报告
转子动平衡实验实验报告转子动平衡实验实验报告一、引言转子动平衡是机械工程中非常重要的一项技术，它对于提高机械设备的运行效率、延长设备寿命以及减少噪音和振动都具有重要意义。
本实验旨在通过转子动平衡实验，探究转子不平衡对机械设备的影响以及如何进行动平衡调整。
二、实验目的1. 了解转子动平衡的原理和方法。
2. 学习使用动平衡仪器进行转子动平衡实验。
3. 掌握动平衡调整的技巧和方法。
三、实验装置和方法1. 实验装置：转子动平衡试验台、电动机、动平衡仪器等。
2. 实验步骤：a. 将待测试的转子安装在转子动平衡试验台上。
b. 连接动平衡仪器，并进行校准。
c. 启动电动机，观察转子的振动情况，并记录数据。
d. 根据动平衡仪器的指示，进行动平衡调整。
e. 重复步骤c和d，直到转子的振动降至合理范围。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们测试了不同转子在不同转速下的振动情况，并进行了动平衡调整。
通过实验数据的记录和分析，我们得出以下结论：1. 转子不平衡会导致机械设备的振动增加。
在实验过程中，我们发现当转子存在不平衡时，其振动幅度明显大于平衡后的转子。
这种振动不仅会影响设备的正常运行，还会加速设备的磨损和损坏。
2. 动平衡调整可以有效减少转子的振动。
通过实验，我们发现使用动平衡仪器对转子进行调整后，转子的振动幅度明显减小，达到了较为理想的状态。
这表明动平衡调整是一种有效的方法，可以降低机械设备的振动水平。
3. 动平衡调整需要耐心和技巧。
在实验过程中，我们发现动平衡调整并不是一次性完成的，而是需要多次尝试和调整。
调整时需要根据动平衡仪器的指示，逐步调整转子的平衡状态，直到达到较为理想的结果。
这需要操作者具备一定的耐心和技巧。
五、实验总结通过本次转子动平衡实验，我们深入了解了转子动平衡的原理和方法，学习并掌握了动平衡仪器的使用技巧。
我们发现转子不平衡会对机械设备的振动和运行产生负面影响，而动平衡调整是一种有效的方法来降低振动水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
转子实验台综合实验
一. 实验目的
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的概念和原理。
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的振动，可采用加速度传感器和速度传感器两种方式进行测量。
将带有磁座的加速度和速度传感器放置在试验台的底座上，将传感器的输出接到变送器相应的端口，再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道，输入到计算机中。
启动转子试验台，调整转速。
观察并记录得到的振动信号波形和频谱，比较加速度传感
器和速度传感器所测得的振动信号特点。
观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱的变化规律。
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和磁电转速传感器进行测量。
1）采用光电传感器测量：
将反光纸贴在圆盘的侧面，调整光电传感器的位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm ，并使其前面的红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部的敏感度电位器）。
当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。
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，将传感器的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的“开始”按钮进行测量，观察并记录得到的波形和转速值，改变电机转速，进行多次测量。
图
2、加速度和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 。
通常，转速的单位是转/分钟，所以要在上述公式的得数再乘以60，才能转速数据，即n=60×f/N。
在使用60齿的发讯齿轮时，就可以得到一个简单的转速公式n=f。
所以，就可以使用频率计测量转速。
这就是在工业中转速测量中发讯齿轮多为60齿的原因。
图4 磁电转速传感器的工作方式
编写转速测量脚本，将传感器的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的“开始”按钮进行测量，观察并记录得到的波形和转速值，改变电机转速，进行多次测量。
3、轴心轨迹测量
轴心轨迹是转子运行时轴心的位置，在忽略轴的圆度误差的情况下，可以将两个电涡流位移传感器探头安装到实验台中部的传感器支架上，相互成90度，并调好两个探头到主轴的距离（约1.6mm），标准是使从前置器输出的信号刚好为0（mV）。
这时，转子实验台启动后两个传感器测量的就是它在两个垂直方向(X,Y)上的瞬时位移，合成为李沙育图就是转
图5 轴心轨迹测量
子的轴心运动轨迹。
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、转子等设备的现场动平衡，以消除过大的振动超差。
这一方法的优点是设备简单——只需一块测振表。
但缺点是作图分析的过程复杂，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的简单易行的方法——单面现场动平衡的三点加重法。
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 的大小和位置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： 用同样的方式分别在P 2(α=120o )和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：
2
2V m m K y x =+
x
)
(3P 1
2
2)(V m M m K y x =++222)2
3
()21(V M m M m K y x =++-
322)2
3()21(V M m M m K y x =-+-
)
(3212
1
2/)(3/)3(23222
220212202322212V V MK m M MK V V m M V V V V K y x -=
--=-++=
即由m x ，m y 计算不平衡质量m 和位置α。
实验时在转子实验台的配重盘上选取一个位置（比如贴反光纸的位置）作为初始位置（即P 1点），然后用转子实验台附件中的螺钉作为不平衡重，加在配重盘上。
然后按上面方法进行测量估算，得到不平衡重量和位置。
三. 实验仪器和设备
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，将需使用的传感器连接到采集仪的数据采
集通道上。
(禁止带电从采集仪上插拔传感器，否则会损坏采集仪和传感器) 2. 开启DRDAQ-USB 型数据采集仪电源。
3. 运行DRVI 主程序，点击DRVI 快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“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 版实验指导书的地址，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
)
/(12
2x y y
x m m tg a m m m -=+=图7 轴心轨迹测量
配重盘
振动传感器
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。