深测市慎替地鸭旗滴溪谷包 SHENZHEN DEPUSH CO.,LTD. 工阻测奥脸指格 实验三十一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. 实验台简介 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、9S9008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。 10 2 12 5 11 12 图】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：02500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，可以开设以下实验： 加速度传感器/速度传感器振动测量实验 磁电传感器/光电传感器转速测量 三点加重法转子动平衡实验 转子轴心轨迹测量实验
实验三十一 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. 实验台简介 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，可以开设以下实验： 加速度传感器/速度传感器振动测量实验 磁电传感器/光电传感器转速测量 三点加重法转子动平衡实验 转子轴心轨迹测量实验
深测市慎替地鸭旗滴溪谷包 SHENZHEN DEPUSH CO.,LTD. 工阻测战奥脸指格 三. 实验内容 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 图2、加速度和速度传感器振动测量 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，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 几几 图3反射式光电转速传感器
三. 实验内容 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 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
深测市慎替地鸭旗滴溪谷包 SHENZHEN DEPUSH CO.,LTD. 工阻测战奥脸指格 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。 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lmm。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，脉冲频率 为f,则有：n=fN。 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=60 W。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=∫。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。 世电特滋传话 L 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子的轴心运动轨迹。 图5轴心轨迹测量
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。 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。 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子的轴心运动轨迹。 图 4 磁电转速传感器的工作方式 图 5 轴心轨迹测量
添圳市典替她刑旗新溪谷回 SHENZHEN DEPUSH CO.LTD. 工阻测奥脸指格 5、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一一只需一块测振表。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 的方法一一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a，用分量mx、my表示不平衡量。 mx=mcos a my=msin a 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 Km+m=Vo 式中K为比例系数 P(- 1 1200 m(mx,my) 2400a ￥X 0 Pi(M.0) 图6三点加重法示意图 在P1(ā=0)点加试重M,启动转子到工作转速，测得振动振速V1,有如下关系： K(m +M)2+m=V 用同样的方式分别在P2(a=120°)和P(a=240°)点加试重M,并测得振动值V2,V3,有 如下关系： Km,+m,+9M= 2 KmM2+m,-= 2 从以上三式推导可得： K2=(W+?+?-3V2)/3M2 风=-2wK-M 1w- m,=23MK2
5、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 mx、my表示不平衡量。 mx=mcosα my=msinα 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 P1(α=0 )点加试重 M，启动转子到工作转速，测得振动振速 V1，有如下关系： 用同样的方式分别在 P2(α=120 o )和 P3(α=240 o )点加试重 M，并测得振动值 V2 ，V3，有 如下关系： 从以上三式推导可得： 0 2 2 K mx my V P1(M,0) α 120 O 240 O 0 x y m(mx,my) ) 2 3 , 2 1 ( P2 M M ) 2 3 , 2 1 ( P3 M M 1 2 2 K (mx M ) my V 2 2 2 ) 2 3 ) ( 2 1 K (mx M my M V 3 2 2 ) 2 3 ) ( 2 1 K (mx M my M V ( ) 2 3 1 2 1 ( ) / 2 ( 3 ) / 3 2 3 2 2 2 2 2 0 2 1 2 2 0 2 3 2 2 2 1 2 V V MK m m V V MK M K V V V V M y x
添圳市典替她刑旗新溪谷回 SHENZHEN DEPUSH CO.,LTD. 工阻测奥脸指格 从而可以进一步推得： m=√m+m a=g(m,/mx） 即由mx,my计算不平衡质量m和位置a。 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 P1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。 配重盘 振动传感器 图7轴心轨迹测量 四. 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 五. 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DRVⅥ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。 六.实验报告要求 1.简述实验目的和原理。 2.拷贝实验系统运行界面，插入到Word格式的实验报告中，用Winzip压缩后通过Email 上交实验报告
从而可以进一步推得： 即由 mx，my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 P1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。 四. 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 五. 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。 六. 实验报告要求 1. 简述实验目的和原理。 2. 拷贝实验系统运行界面，插入到 Word 格式的实验报告中，用 Winzip 压缩后通过 Email 上交实验报告。 ( / ) 1 2 2 y x x y a tg m m m m m 图 7 轴心轨迹测量 配重盘 振动传感器
