基于STM32的全自动动平衡机控制系统设计

针对传统动平衡机功能单一、转速与位置控制和显示不灵活,以及特定微控制器无法二次开发的问题,提出以STM32单片机为控制器,结合步进电机、霍尔传感器、AD采集电路、HMI人机界面实现全自动动平衡机控制系统的软硬件设计。由HMI人机界面设置及显示状态参数,控制动平衡机的启停、加减速、转向调节及位置;通过细分设置步进电机驱动器实现被测转子的精确定位;实时显示被测转子转速、转向、驱动脉冲频率。试验证明,该控制系统控制方便,显示直观,工作稳定,测量不同转子灵活准确。

电机转子动平衡机及其去重策略的研究

鉴于国内中小企业生产实际状况,对电机转子检测与去重全自动平衡机进行了研究,描述了系统结构及工作过程。采用模块化方法设计了控制系统,改进了系统运行效率。建立去重模型及去重规划,解决了转子铣削部分发生重合问题,提高了去重率,具有很好的实用价值。

全自动动平衡机关键技术研究

介绍了用于中小型电机转子动平衡的两工位全自动动平衡机的系统组成、工作过程及体系结构,提出了数字跟踪窄带滤波方法,其中心频率可根据转子的转速自适应调整,准确地跟踪不平衡信号的频率,并保证零相移,可有效地去除变频率结构噪声.全面考虑了去重质量分布及圆周槽对实际去除不平衡量的影响,建立了精确的R型铣削去重模型和智能规划系统.开发了基于PCI总线的两级测控系统,将系统的协调控制分为动作级和系统级协调.应用结果表明,上述方法极大地提高了全自动动平衡机的精度和可靠性.

新型立式动平衡机的设计与分析

在分析传统的双面立式动平衡机的振动结构的基础上 ,设计了一种新的立式动平衡机的振动结构 (即摆架 ) ,采用新摆架结构的动平衡机可以实现静不平衡和偶不平衡的有效分离。文中详细分析了新摆架结构的特点 ,并在ANSYS7.0平台上对摆架进行了有限元模态分析和谐响应分析。由于新的摆架结构采用多块簧板 ,在多个部位刚度匹配 ,且采用多个传感器安装于测量点处 ,这样新的动平衡机可以直接测量静不平衡和偶不平衡 ,且相互影响极小。实践证明 :采用新摆架结构的动平衡机特别适合于飞行物体的惯性测量 ,且克服了传统的双面立式动平衡机长期以来平面分离不佳的缺点 ,具有很高的推广价值。

动平衡机用数字跟踪滤波器实现方法研究

电机转子轻量化、高速化的发展,给动平衡机的精度提出了更高的要求。动平衡机的精度主要取决于强背景噪声干扰下小信号的提取能力,要求滤波对信号的变化具有自适应性。提出了数字跟踪窄带滤波方法,实现的自适应跟踪方法简便,消噪效果良好。仿真和应用结果表明,该方法提高了小信号测量的精度和稳定性,减小了平衡机最小可达剩余不平衡量。

250t高速动平衡机摆架的动刚度分析

高速动平衡机摆架的动力学性能直接影响动平衡试验的准确性及安全性。采用三维有限元法建立某公司250 t高速动平衡机摆架的计算模型,并对其动刚度进行计算分析,且与试验值进行比较。在此基础上计算4种主刚度杆改进方案下摆架的动刚度特性,分析主刚度杆的刚度对高速动平衡机摆架的动刚度曲线的影响。结果表明,计算所得摆架的动刚度曲线与实测值吻合较好,该计算模型接近实际情况。主刚度杆的结构尺寸及材料的弹性模量的增大均会使摆架的动刚度增大,适当地改变主刚度杆的结构尺寸及材料特性,可使高速动平衡机摆架满足大质量转子的高速动平衡试验要求。通过主刚度杆的改进并不能使摆架的动刚度随转速变化的曲线趋于平缓。

动平衡机系统误差分析及标定方法研究

在动平衡机刚性转子动力学建模的基础上 ,以统一的矩阵形式给出目前动平衡机存在的四种标定方法—永久标定法、影响系数法、复影响系数法以及多元线性回归法的理论公式 ,分析了它们对平衡机机械支承系统和测量系统的要求以及对系统误差的补偿能力 ,指出动平衡机机械支承系统和测量系统的频响特性对动平衡机的标定有较大影响 ,并对其优缺点进行了对比分析 ,指出它们的使用前提、应用场合以及目前动平衡机系统误差研究的不足。

用于中小型电机转子的全自动平衡机的设计与实现

鉴于国内转子动平衡机的低效率和国外动平衡机的高成本,综合考虑了效率和成本,设计并实现了一套全自动动平衡机。该平衡机用于中小型电机转子的全自动平衡校正。对于如何提高测量精度和去重精度的关键技术进行了研究,解决了实际中一些问题。实验数据表明了该自动动平衡机具有较好的有效性和可靠性。

框架式双面立式动平衡机平面分离的误差分析

引入簧杆扭转刚度与平动刚度之比 ,建立了双面立式硬支承动平衡机的平面分离的力学模型 ,分析了采用传统的静力学处理方法所产生的误差及引起误差的主要原因 ,提出了改善平面分离效果的簧杆尺寸修改方法 。

全自动平衡机转速控制与自动定位技术的研究

针对用于小型电机转子的全自动平衡机研制过程中所遇到的转速控制问题和转子定位问题,提出了解决方案。基于可编程逻辑控制器的特点,提出了一种准匀加速度变速控制方法;另外利用转子本身的特点,结合单片机和可编程逻辑控制器提出了一种自动定位技术,并结合实际分析了设计中的误差问题。

高速动平衡机摆架振动特性分析与改进

高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性.为了改善动平衡机摆架的动力学特性,分析了动主刚度杆对平衡机摆架动刚度的影响.首先,使用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,对其进行模态分析,得到动平衡机摆架的各阶频率和振型,除去对动平衡机摆架工作无影响的固有振型.对不同结构的摆架进行模态分析,比较计算结构,除去对动平衡机摆架固有频率没影响的结构.其次,在简化模型的基础上,提出摆架主刚度杆的5种改进方法.分别对各种改进之后的摆架进行谐响应分析,得到动刚度与频率关系曲线.结果表明,适当改变主刚度杆的结构尺寸或材料特性,都会改变摆架的动刚度.因此,在设计的过程中,可以通过适当改变主刚度杆的结构尺寸和材料特性来满足动平衡机摆架的设计要求.此方法具有较好的工程实际价值,为工程应用提供分析方法和改进参考.

基于复影响系数的载重轮胎动平衡机标定算法

动平衡是检测轮胎质量的重要技术指标.研究了载重轮胎动平衡检测设备的核心技术,即系统参数标定算法.针对轮胎-轮辋-主轴动力学系统的复影响系数方程,提出了基于最小二乘的标定算法来解算影响系数.验证实验中在轮辋上安装砝码,来检测参数标定精度,其质量计算误差在±1%的范围内.与传统的参数标定方法相比,本算法能够更有效地消除系统误差的影响,求解得出的影响系数方程能够更准确地表征轮胎不平衡质量与主轴支承振动信号间的对应关系.

硬支撑轮胎动平衡机的振动特性研究

对硬支承轮胎动平衡机的主轴系统及其他主要机械结构的振动特性进行了详细的理论分析和计算,并使用Pro/E软件进行实体建模,借助有限元仿真软件对模型主轴-轴承-基础系统等结构进行模态分析。通过激振实验,获得了可靠准确的实验数据,实验数据与计算分析数据具有较好的一致性,证明了所采用模型的正确性和可靠性。综合计算和实验结果可得,皮带结构对机械系统的振动特性影响较大,应重点考虑。同时提出优化和改进建议,为提高平衡机的测量精度提供参考。

两工位全自动动平衡机气动系统设计

介绍了研制的两工位全自动动平衡机的系统组成、工作过程 ,重点对其气动系统进行研究 ,并利用信号 动作状态线图 (X/D线图 )对气动系统控制回路进行了设计 。

采用磁力平衡方法的在线动平衡机技术研究(Ⅰ):基本原理和结构

提出了一种采用无接触同步旋转电磁力作为平衡矢量的在线动平衡机的设想。设计了相应的定子绕组结构。分析和计算了定子绕组方波供电时电磁力幅值与相位的波动误差，计算结果证明了方案的可行性。

基于离散小波变换的动平衡机不平衡量提取算法研究

在超微型转子动平衡机中 ,主要干扰分为同频干扰、高频干扰和低频干扰。分析了测试环境中不平衡量信号的特点 ,利用离散小波变换对信号进行 4层分解 ,然后进行低频重构 ,提取有用信号 ,并提出了不平衡量幅度及相位的提取算法 。

动不平衡及车轮动平衡机不平衡量的测量

本文叙述了高速旋转体客观存在的动不平衡现象、产生的原因、危害、平衡原理及消除的方法 ,并着重在动不平衡量的数学表征和测量方法。

采用旋转电磁力的在线动平衡机技术研究(Ⅲ)运行特性分析与实验验证

对旋转电磁力的运行特性进行了进一步研究。分析了定子绕组半波正弦电流供电时合成电磁力矢量幅值与相位的波动误差 ,以及 PWM所产生的高次谐波分量的影响。振动控制实验结果表明 ,所产生的电磁力具有恒幅值匀速旋转的运行特性 ,可以用于自动平衡中不平衡离心力的精密补偿。

采用旋转电磁力的在线动平衡机技术研究(Ⅱ)结构参数与电流波形优化

提出了一种采用旋转电磁力作为平衡手段的在线动平衡机的设想。采用二维有限元方法分析了齿槽参数对径向旋转电磁力的影响，得到了最优设计参数。分析了定子绕组电流波形对电磁力运行特性的影响，并提出了最优电流波形供电的方法。通过矢量合成和坐标变换推导出了同时通电相数不同时的最优电流波形，为电磁力的工程实现提供了保证。

软支承动平衡机的CAB技术研究

运用影响系数矩阵构造软支承动平衡机支承的振动数学模型，设计计算机辅助动平衡（ＣＡＢ）测试系统。给出ＣＡＢ技术在３ｔ动平衡机上的应用实例，结果证明，一次动不平衡量的消除可达９２％以上。