CH-MD -DPZ型回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)子智能動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、 鞏固轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡知識(shí)，加深對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡概念的理解；

2、 掌握剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)的原理及基本方法。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具

1、動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)

2、試件（試驗(yàn)轉(zhuǎn)子）

3、天平

4、平衡塊（若干）及橡膠泥（少許）。

三、主要技術(shù)參數(shù)

(1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：0～2800轉(zhuǎn)/分    ±2     0.01千轉(zhuǎn)/分

(2)方位：0～36.0等分度圓周        ±2     0.1等分

(3)偏量：0～1999g.mm/kg            ±2    1g.mm/kg

(4)電源：220V；50HZ；180W          （100倍時(shí)）

四、實(shí)驗(yàn)原理及步驟

1、動(dòng)平衡的結(jié)構(gòu)

本實(shí)驗(yàn)采用CH-MD -DPZ型動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。待平衡的試件1安放在框形擺架的支承滾輪上，擺架的左端與工字形板簧3固結(jié)，右端呈懸臂，電動(dòng)機(jī)4通過皮帶帶動(dòng)試件旋轉(zhuǎn)；當(dāng)試件有不平衡質(zhì)量存在時(shí)，則產(chǎn)生離心慣性力使擺架繞工字型板簧做上下周期性的微量振動(dòng)，通過百分表5可觀察振幅的大小。

圖1  轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)圖

    試件的不平衡質(zhì)量的大小和相位可通過安裝在擺架的右端的測(cè)量系統(tǒng)獲得，這個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由補(bǔ)償盤6和差速器7組成。差速器的左端為轉(zhuǎn)動(dòng)輸入端（n₁）通過柔性連軸器與試件連接；右端為輸出端（n₃）與補(bǔ)償盤相連接。

差速器由齒數(shù)和模數(shù)相同三個(gè)圓錐齒輪和一個(gè)蝸輪（轉(zhuǎn)臂H）組成。當(dāng)轉(zhuǎn)臂蝸輪不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n₃=-n₁ 即補(bǔ)償盤的轉(zhuǎn)速n₃ 與試件的轉(zhuǎn)速n₁ 大小相等轉(zhuǎn)向相反，當(dāng)通過手柄搖動(dòng)蝸桿8從而帶動(dòng)蝸輪軸n_H 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可得出n₃=2n_H-n₁ ，即n₃≠-n₁，所以搖動(dòng)蝸桿可改變補(bǔ)償盤與試件之間的相對(duì)角位移。

圖2所示為動(dòng)平衡機(jī)工作原理圖，試件轉(zhuǎn)動(dòng)后不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力F=mr

它可分解成垂直分力F_y 和水平分力F_x,由于平衡機(jī)的工字型板簧在擺架在水平方向（繞y軸）的抗彎剛度很大，所以水平分力F_x對(duì)擺架的振動(dòng)影響很小，可忽略不計(jì)。而在垂直方向（繞x軸）的抗彎剛度小，因此垂直分力產(chǎn)生的力矩M=F_y×l=mrlsimφ的作用下，使擺架產(chǎn)生周期性的上下振動(dòng)。

圖2   動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)工作原理

     由動(dòng)平衡原理可知，任一轉(zhuǎn)子上諸多不平衡質(zhì)量，都可以用分別處于任選兩個(gè)平面Ⅰ、Ⅱ內(nèi)，回轉(zhuǎn)半徑分別為r_Ⅰ 、r_Ⅱ ，相位角分別為θ_Ⅰ 、θ_Ⅱ ，的兩個(gè)不平衡質(zhì)量來等效，只要這兩個(gè)不平衡質(zhì)量得到平衡，則該轉(zhuǎn)子即達(dá)到動(dòng)平衡。找出這兩個(gè)不平衡質(zhì)量并相應(yīng)的加上平衡質(zhì)量（或減去不平衡質(zhì)量）就是本試驗(yàn)要解決的問題。

      試件在圓盤Ⅰ、Ⅱ各等效著一個(gè)不平衡質(zhì)量m_Ⅰ 、m_Ⅱ ，對(duì)x軸產(chǎn)生的慣性力矩為：

 M_Ⅰ =0、M_Ⅱ=m_Ⅱr_Ⅱlsin（θ_Ⅱ+ωt）

擺動(dòng)振幅y到底灰姑娘力矩M_Ⅱ的最大值成正比：y∝m_Ⅱr_Ⅱl，而不平衡質(zhì)量m_Ⅰ 產(chǎn)生的慣性力以及皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力均通過軸，所以不影響擺架的振動(dòng)，因此可以分別平衡圓盤II和圓盤Ｉ。