文档介绍：上海大学
硕士学位论文
基于PLC控制的自动动平衡校正设备的研究与开发
姓名:郭乐意
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:苏建良
20080201
摘要关键词:振动叶轮动平衡校正随着现代汽车工业的迅猛发展,涡轮增压器作为汽车发动机的动力辅助设备,需求量不断扩大,产品质量要求也越来越高。涡轮增压器的转子部分由于转速非常高,非常容易产生振动和噪音,对增压器造成影响甚至产生损坏。这就需要在装配前对旋转体进行动平衡校正。为了提高动平衡校正的效率和平衡精度,开发自动动平衡设备成为动平衡领域的又一研究重点。在对目前的动平衡技术和动平衡机械产品进行大量研究的基础上,我们以涡轮增压器压气机叶轮为对象,开发了自动动平衡校正设备,并对叶轮两端不平衡量的相互关系等若干关键问题进行了探讨。本文的主要研究内容如下:对动平衡理论的原理意义和动平衡技术国内外发展状况进行了较为详尽的论述,阐述了目前存在的几种动平衡校正方法的发展状况。根据目前动平衡机的校正部分的发展情况,特别是衡校正设备较少,提出了本论文的研究意义和研究内容。详细研究了转子系统的动力学原理,转子的临界转速计算及转子动力学计算特点,介绍了转子系统的传递矩阵和不平衡响应,圆盘类转子系统的运动方程,转子不平衡量的振幅、相位关系,为叶轮动平衡校正奠定了理论分析基础。对转子质量不平衡引起振动进行了分析,论述了在动平衡校正中存在的误差来源和类别,动平衡校正的平衡精度、剩余不平衡量的要求等。在分析压气机叶轮平衡校正要求的基础上,介绍了叶轮不平衡检测的方法,对叶轮的不平衡量进行了理论计算,分析了叶轮大小端不平衡量的影响关系。在此基础上进行了叶轮校正设备的设计,介绍了各个部分的结构和功能,以及校正设备的整机工作过程。根据功能性和适应性需求,采用V骺刂破鳎钥刂葡低辰心?榛计,选择了精确定位的控制方式,采取了一定的安全可靠的措施对设备进行保护。最后概括了本文的主要工作,对研究成果进行了总结并提出了展望。上海大学硕士学位论文
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签名:薤盘塞日期:建堕』呈原创性声明本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论课题背景及意义本课题来源于山东省寿光市康跃增压器有限公司与上海大学机电工程设计院签署的关于涡轮增压器冷端叶轮动平衡校正机的研制项目。寿光市康跃增压器有限公司是一家集设计、开发、生产和销售为一体的涡轮增压器专业制造企业。本课题重点研究系统不平衡量的数据采集,绦蚩7ⅲ诚鞑黄胶饬康募扑悖一次去重精度控制等几大关键技术。随着科学技术的发展,为满足机械在高速度、高能量和高应力状态下的工作要求,控制机械振动已成为机械设计、制造及使用中的重要课题。机械设备产生的振动会加速轴承的疲劳和磨损,降低机械设备精度和可靠性,产生噪声,严重时会产生机械故障。一般来说,引起机械设备的故障很多,诸如,旋转体的质量不平衡、连接件的不同轴、原动机振动等因素。这些都会在机械工作中以振动的现象表现出来。回转体不平衡是引起机器振动的最主要原因之一。任何转子的质量分布由于受材料和际醯挠跋觳豢赡艹手行闹嵯呔的轴对称,因此转子的质量中心和其旋转中心线间存在偏心距。这种因质量偏心使转子在运行中产生周期性离心力,造成振动的现象称之为转子不平衡。一般情况下,新安装的转子其平衡状况良好。由原始不平衡产生的振动冲击对其承载轴承而言是正常的,但是由于长期受到输送介质、热场不均等的影响,其原始不平衡会遭到破坏,产生新的不平衡,形成不平衡振动故障。如果转子是不平衡的,附加的动压力将通过轴承传达到机器上,引起整个机器的振动,产生噪音,加速轴的磨损,降低机器的寿命,甚至使机器失灵,发生严重的事故。如果转子不平衡的振动频率接近系统的固有频率时,有可能引起共振而使机器损坏,甚至影响周围建筑和人员的安全。据国内外统计资料表明,航空发动机的故障%与振动有关,而这些振动多数是由其叶片的动不平衡所造成骰虿牧现柿亢图庸ば阅艿榷嘀忠蛩匾鸲黄胶;气轮发电机设备的异常振动,有%ナ怯勺W拥亩黄胶馑隆緇】。由此可见,动平衡性能对于旋转类机械或设备的重要性。该项目根据叶轮动不平衡量存在的动力学性能,采用符合叶轮实际工作安装上海大学硕宦畚
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