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基于虚拟仪器的振动分析和现场动平衡测试仪的研究

作　者: 姜文涛
导　师: 丛培田
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 现场动平衡虚拟仪器 Visual Basic 振动分析
分类号: TH877
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 66次
引　用: 1次
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内容摘要

转子不平衡是回转机械、特别是高速回转机械振动的主要激振力,同时也是诱发、加剧其它故障的重要原因。如今机械设备又正朝着高速高效的方向发展,回转运动作为大部分机械系统的主要运动形式,对转子的动不平衡应予以重视。现场动平衡技术以其方便、高效的特点取得了越来越广泛的应用。现场动平衡技术是指在现场工作状态或在接近工作状态的情况下,对转子进行动平衡测试,计算出它在校正面上的等效不平衡量的大小和位置,通过加重或去重的形式进行平衡校正,降低由不平衡量引起的振动。虚拟仪器的出现,突破了传统仪器的局限性,它把计算机技术、通信技术和测量技术结合起来,是计算机技术与仪器仪表技术相结合的产物。为适应现代动平衡发展的需要,本文将虚拟仪器技术、数字信号处理技术与现场动平衡技术结合起来,利用面向对象的编程软件Visual Basic,研制开发了基于虚拟仪器的智能化现场动平衡分析仪。在本论文中,详细介绍了动平衡的理论与方法,模拟硬件电路与信号采集电路,USB接口的A/D转换电路,振动分析和现场动平衡测试系统的软件设计。最后,对组合机床进行了现场动平衡测试,经过动平衡测试后,能够正确稳定地运行,达到了预期的效果。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-21
  1.1 现场动平衡技术概述  12-13
  1.2 现场动平衡技术国内外的发展现状  13-14
  1.3 虚拟仪器概述  14-19
    1.3.1 虚拟仪器的系统组成  15-18
    1.3.2 虚拟仪器的特点  18-19
    1.3.3 Visual Basic 简介  19
  1.4 本课题的研究意义以及所完成的工作  19-21
第2章转子动平衡的理论分析  21-28
  2.1 刚性转子的动平衡原理分析  21-25
    2.1.1 单面校正和静平衡方法  21-23
      2.1.1.1 单面校正  21-22
      2.1.1.2 静平衡方法  22-23
    2.1.2 双面校正  23-25
  2.2 挠性转子的动平衡原理分析  25-28
第3章动平衡机上动平衡和现场动平衡  28-32
  3.1 动平衡机上动平衡简介  28-31
    3.1.1 动平衡机系统的组成  28-31
      3.1.1.1 驱动系统  29
      3.1.1.2 转子硬支承和软支承系统  29-30
      3.1.1.3 测试系统  30-31
  3.2 现场动平衡简介  31-32
第4章现场动平衡测试系统硬件电路设计  32-58
  4.1 现场动平衡振动测试系统的组成  32-33
  4.2 信号检测电路设计  33-50
    4.2.1 压电式振动加速度传感器介绍  33-34
    4.2.2 电荷放大器电路  34-36
    4.2.3 光电传感器  36-37
    4.2.4 信号调理电路的设计  37-50
      4.2.4.1 有源滤波器电路设计  37-42
      4.2.4.2 全波有源绝对值电路设计  42-43
      4.2.4.3 采样峰值保持电路设计  43-44
      4.2.4.4 频压转换电路的设计  44-50
  4.3 采样数据与上位机的USB 通信  50-58
    4.3.1 USB 接口技术  51
    4.3.2 C8051F340 单片机USB 通信的实现  51-58
      4.3.2.1 C8051F340 单片机简介  51-53
      4.3.2.2 AD 采样模块接口电路设计  53-55
      4.3.2.3 C8051F340 的USB 通信  55-56
      4.3.2.4 FLASH 的应用程序读写  56-58
第5章振动分析与现场动平衡系统的设计  58-80
  5.1 系统登陆模块及主窗体的设计  58-60
  5.2 振动分析系统的设计  60-74
    5.2.1 振动信号测试系统的设计  60-61
    5.2.2 频谱分析的程序设计  61-68
    5.2.3 瀑布图程序的设计  68-70
    5.2.4 扫频振动分析程序的设计  70-74
  5.3 现场动平衡测试系统的设计  74-78
    5.3.1 相关分析在现场动平衡测试中的应用  74-76
    5.3.2 动平衡系统的定标与测量模块  76-78
  5.4 现场动平衡的应用  78-80
结论  80-81
参考文献  81-83
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  83-84
致谢  84-85

基于虚拟仪器的振动分析和现场动平衡测试仪的研究

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