DPH-I型 智能动平衡实验指导书 .pdfVIP

二、DPH－I型智能动平衡机

一、系统主要特点与工作原理

1、主要特点

该设备是一种创新的基于虚拟测试技术的智能化动平衡实验系统，能在一个硬支承

的机架上不经调整即可实现硬支承动平衡的A，B，C尺寸法解算和软支承的影响系数法

解算，既可进行动平衡校正亦可进行静平衡校正，本系统利用高精度的压电晶体传感器

进行测量，采用先进的计算机虚拟测试技术、数字信号处理技术和小信号提取方法，达

到智能化检测目的。本系统不但能得出实验结果，而且通过动态实时检测曲线了解实验

的过程，通过人机对话的方式生动、形象地完成检测过程。从而非常适用于教学动平衡

实验。

2、工作原理及系统组成

转子动平衡检测是一般用于轴向宽度B与直径D的比值大于0.2的转子（小于0.2的转

子适用于静平衡）。转子动平衡检测时，必须同时考虑其惯性力和惯性力偶的平衡，即

Pi=0，Mi=0。如图2-9-1所示，设一回转构件的偏心重Q1及Q2分别位于平面1和平面2

内，r1及r2为其回转半径。当回转体以等角速度回转时，它们将产生离心惯性力P1及P2，

形成一空间力系。

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1、光电传感器2、被试转子3、硬支承摆架组件

4、压力传感器5、减振底座6、传动带

7、电动机8、零位标志

由理论力学可知，一个力可以分解为与它平行的两个分力。因此可以根据该

回转体的结构，选定两个平衡基面I和II作为安装配重的平面。将上述离心惯性力

分别分解到平面I和II内，即将力P1及P2分解为P1I及P2I（在平面I内）及P1II及P2II

（在平面II内）。这样就可以把空间力系的平衡问题转化为两个平面汇交力系的平

衡问题了。显然，只要在平面I和II内各加入一个合适的配重QI和QII，使两平面内

的惯性力之和均等于零，构件也就平衡了。

DPH－I型智能动平衡机结构如图二所示。测试系统由计算机、数据采集器、高

灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。如图二，当被测转子在部件上被拖动旋

转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强

迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，

产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安

装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入

到计算机。

计算机通过采集器采集此三路信号，由虚拟仪器进行前置处理，跟踪滤波，

幅度调整，相关处理，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。

最终算出左右两面的不平衡量（克），校正角（度），以及实测转速（转/分）。

与此同时，给出实验过程的数据处理方法，FFT方法的处理过程，曲线的变化

过程，使同学们加深印象，一目了然。

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二、安装驱动软件及应用软件

1.安装驱动程序

系统在WINDOWS98/2000/ME下工作，使用时需要安装设备驱动程序。一台计算机在

第一次连接USB口时需要人工安装设备驱动程序，以后再连接系统时设备驱动程序会自动

安装。

下面介绍人工安装设备驱动程序的方法.

步骤一:

当计算机在开机状态,WINDOWS正常运行时,将USB电缆航空插座端插入动平衡

机面板(电缆另一端应预先插在计算机任意USB插口上)。此时屏幕出现“找到新的硬件设

备”，接着出现如下提示窗口：

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2.安装应用软件

进入CD-ROM驱动器，在“智能动平衡实验系统安装程序”中运行SETUP安装程

序，根据提示进行安装，安装完成后，在程序列表中出现执行应用程序，安装完毕。

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三、软件运行环境及主