刚性转子动平衡实验报告.doc

刚性转子动平衡实验
浙江大学，令狐烈
一、实验目的
掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤；
掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用；
二、实验内容和实验原理

采用虚拟仪器技术对一多圆盘刚性转子进行动平衡。 转子系统如图 1 所示，转子存在原
始不平衡质量， 左右两个圆盘为平衡平面。 拟测试原始不平衡量及相位， 并在两个平衡平面
上配重，便残余不平衡量控制在一定范围。

一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时， 该构
件上所有的不平衡重量所产生的离心惯力总可以转化为任
选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡质量
m1

和 m2 (它们的质心位置分别为

r1 和

r2) 所产生的离心力
和

,动平衡的任务就是在这两个任选的平面
(称为平衡基面

)内的适当位置（

r3 平和

r4

平）加上两个适当大
图 1 转子系统与力系简化
小的平衡重 G3 平和 G4，使它们产生的平衡力与不平衡重量产
生的不平衡力大小相等 ,而方向相反。此时 ,ΣP=0 且ΣM=0 ，使该回转体达到动平衡。
三、实验装置
序号
名
称
数量
1
多盘转子系统
1
2
调速器
1
3
调速电机
1
4
相位传感器
1
5
双悬臂梁水平位移传感器
1
6
电子天平
1
7
微型计算机（安装清华大学的
dynamic balance软件）
1
四、实验步骤
1. 虚拟仪器接线
进入“刚性转子动平衡” 程序，点击“设备模拟连接”
图标，按图 3 示用鼠标左键连接虚拟测试仪器，
如连线错
误，用鼠标左键单击“重新连接”按钮。确认无误后，用
鼠标左键单击“连接完毕”按钮，如果出现“连接错误”
的提示， 则连接有错， 需要按 “确定”，再按“重新连接” 。
如果出现“连接正确”的提示，按“确定”后，可获得与图
4
图 2
测试虚拟设备连线图
相同的虚拟动平衡仪应用程序界面。
原始不平衡量测试
(1)
将转速控制器转速 nb 设定为
1200r/min ，启动转子 2
至 3 分钟使转速保持稳定。
(2)
点击“基频检测”图标，进入图
4 的状态下，用鼠标
左键按下左上角按钮“开始”启动虚拟动平衡仪，点击“ A
通道”、“ B 通道”进行通道切换。待读数基本稳定后，记录
转子原始不平衡引起左（
A ）、（ B）轴承座振动位移基频成
份的幅值和相位角 VA 0，
A、 VB0
，B 。
计算机虚拟动平衡仪显示界面
图 3
3. 平衡处理
点击“动平衡计算” 图标，调用专用的动平衡计算程序 (图 5)，输入测出的初始不平衡量。
(2) 转速回零。在 I 平面（ 1 号圆盘） 上任选方位加一试重 mt1 ，记录 mt1 的值（用天平