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本帖最后由 wdhd 于 2016-4-13 15:37 编辑
全息谱初相点:
动平衡中每一步的精度都影响到最终结果的准确性。因而,如何从现有信息中提取出正确地表征转子振动形态的振动矢量,对保证平衡结果的有效性及精度,有着不可忽视的作用。
在机组转子的一个截面上,一般布置有互相垂直的两个传感器,两个传感器的综合信息,全面地反映了该截面的振动状态。现行的平衡方法,一般只利用其中一个传感器的信息,而将另外一个仅作校验或干脆放弃不用,在多平面平衡时,多个传感器的信息往往很难取舍。全息谱则将两个方向的振动信息通过全息变换的方法加以集成,利用形成椭圆轨迹的初相点矢量来表征振动的强度和方向,更加全面也更加真实。
以一单盘转子为例,转子两端支撑在轴承上,设:
为X,Y方向采集的信号的基频分量,且x,y均已相对键相信号规一化,也即是使信号的时间零点与键相脉冲重合。 则x,y可视为转子基频轴心轨迹的参数方程,在一般的情况下,x,y形成的轨迹为一椭圆,此时用任一方向的传感器信号来确定转子的高点位置
或
都是不真实的。因而,用哪个方向的振动矢量来表征转子的原始振动,我们会面临一个如何选择的问题。
全息谱则综合了两向的信息,我们在平衡操作时,提取出基频全息谱也即是转频轨迹的初相点来代表转子某个截面的振动。初相点的矢量表达式为:
从其表达式可以看出,它兼顾了振动传感器的两个方向,较全面地反映了转子的振动。而且,更进一步地,初相点可以明确地指示出转子上的重点。转频椭圆上的初相点其实就是转子轴心轨迹上
的点。当转子进动到初相点时,转子上的键相槽正好对着键相传感器。
图1 转频椭圆上初相点变化示意图
改变试重在转盘上的圆周位置时,转子上的高点与键相槽之间的夹角发生了变化,因而试重椭圆上的初相点的位置也随之改变。图1是一次试验的结果,“*”表示初相点位置。在试验中,试重在转子圆周位置上顺时针移动,图1示意其试重椭圆的初相点也在相应改变,而且点与点之间的相对变化值等于试重移动的角度。圆试重椭圆上的初相点是试重在转子平衡面上相对圆周位置的反映。
实际情况中,试重椭圆多为椭圆。当转子在椭圆上作进动时,试重的角位置可以直接由外法线的夹角求出。我们用初相点位置确定试重在转子上的圆周位置时,应加上相应的补偿角,此补偿角即外法线与初相点矢径之夹角。
全息谱的初相点其实也就是转子轴心轨迹上时间为零的点。全息动平衡的优点很重要的一方面在于充分利用了初相点的特征,因而有必要对其特征作一总结。
1 从信息集成的角度来说,初相点是转子振动截面内X,Y方向振动信号的合成。用它来表征转子的振动,充分考虑到了转子各向刚度的差异。
2由于我们在对振动数据进行预处理时,要将每一路信号相对键相信号归一化。简单地说,也就是使信号的时间零点与键相脉冲相重合。所以,当转子进动到初相点时,转子上的键相槽正好对着键相传感器。 从而我们可以由初相点判断出转子上重点的位置。
3 初相点是两向振动信号的综合,在判断转子系统的临界转速时有着独到的优势。初相点在临界转速前后会发生180度左右的角度翻转,有时从单向的振动响应上却很难判断。
试重椭圆:
在转子的某个平衡面内加一试重后的转频轨迹
与加重前的原始轨迹
之差称为试重椭圆
。在线性假设的前提下,它反映了转子在纯试重作用下形成的转频轨迹,另一方面,试重椭圆除以试重矢量,我们也可以认为是该试重对整个转子的影响椭圆。
在理想情况下,单纯由某个平衡面内试重引起的试重轨迹
应为一正圆。由于转子系统的各向异性,其形状经常为椭圆。不难想象,改变试重的大小和试重在此平衡面上的圆周位置,试重轨迹将形成一簇同心的相似椭圆。
移相椭圆:
设原始振动轨迹上轴承中心到初相点的向径为org,加试重后初相点的向径为res,则向量tw表示了试重使初相点产生的移位。这时,试重仅仅起到使初相点在原始轨迹上移位的作用,并没有改变原始轴心轨迹的形状与大小。把这样一类的试重连接起来,形成了一个与原始轨迹形状相同,但中心移位的试重椭圆,我们称之为移相椭圆,如图2中虚线所示。
图2 移相椭圆的形成
按照矢量相加原理,当试重椭圆的初相点位于移相椭圆之外时,如图2中的P2点,试重只有加大振动;反之,当试重椭圆的初相点位于移相椭圆之内时,如图2中的P1点,试重有减小原始振动的作用;而当试重椭圆的初相点位于移相椭圆之上时,试重将不会改变原始椭圆的大小。所以在平衡时,应以移相椭圆的中心作为试重椭圆初相点的努力目标。
[此贴子已经被作者于2005-7-17 9:45:44编辑过]
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