Balancing method without trial weights for rotor systems based on similitude scale model

A balancing method without trial weights based on the dynamic similitude scale model was proposed as a solution to the balancing problem of a large-scale rotor system. This method could be used to directly obtain the required coefficients for the balancing problem of the prototype system through a similarity model test without a prototype test. Thus, the weight test process of the prototype system was effectively eliminated in the proposed balancing method. First, with the rotor system as the research object, the analytical expression of the influence coefficient was derived on the basis of rotor dynamics theory. Then, through calculation and dimen- sional analysis methods, the similitude relationships of the rotor system and the influence coefficient were deduced on the basis of dynamic similitude theory. The correctness of the proposed similitude relationships was verified through numerical simulation and experiment. The balancing method without trial weights was proposed based on the similitude relationship of the influence coefficient. The effect of the balancing method without trial weights was compared with that of the traditional influence coefficient method through numerical simulation, and the results verified the correctness and effectiveness of the proposed balancing method. The results of this study provide theoretical supplements for the balancing method and the similitude design of the rotor system.

车用永磁同步电机转子增重动平衡方法研究

新能源车用电机在满足动平衡精度等级的要求下,对产品的尺寸、质量、成本要求较高。为了实现结构更加紧凑、成本指标降低、装配工艺合理,提出了一种转子增重动平衡方法。对比传统的去重动平衡方法,取消去重动平衡板,通过在转子铁心去重孔插入配重销实现增重动平衡。转子铁心去重孔设计满足转子静平衡要求,同时兼顾结构强度及电磁性能指标要求。根据增重动平衡工艺,提出了一种转子总成设计方法,根据增重动平衡理论,通过矢量分解法实现配重销的增重质量最小。该方法结合实际项目应用其转子总成质量降低7%,材料成本降低5%。

钢厂烧结主抽风机无试重动平衡检测研究

基于现场动平衡检测工况,研究在无需精确配重的前提下将风机振动值减小至正常工作范围的方法,在风机动平衡检测中减少加试重过程,减少停机检测时间,提高风机工作效率。

基于一次加准平衡法干熄焦发电机组振动研究

湛江钢铁CDQ发电机组调试过程中,存在发电机转子轴振偏高问题,严重影响机组的稳定运行。通过对各轴瓦振动数据进行分析诊断,判断机组轴系存在不平衡。通过机组振动数据进行关联性研究和计算分析,对发电机转子实施3次双平面动平衡试验,将各轴瓦的振动幅值降至100μm以下,取得良好效果。本次发电机组采用一次加准平衡法进行平衡,为同类型机组的动平衡提供技术参考。

基于试重法解决直升机旋翼动平衡调整问题

在动平衡调整中,更换单个或多个上下夹板组件、阻尼器或阻尼器带柄轴承、旋翼弹性轴承时,可能会出现调整变化不符合规律、空中与地面振动数据不一致以及调整难度大等情况。在外场,采用现有手段和方法解决以上问题具有盲目性和复杂性,因此提出一种基于试重法的调整方法,以期针对性进行动平衡调整。

汽车风扇动平衡对整车车内噪声的影响

为解决某商用车型的怠速车内噪声问题,通过怠速整车测试车内噪声的频率分析方法,识别了对于该车型怠速车内声品质有显著影响的噪声频率峰值。结合风扇转子动平衡的物理特点,应用三点加重法搭建发动机电子风扇动平衡测试台架,通过频率计算确认了风扇是该车型怠速车内噪声存在轰鸣感的直接激励源,并通过不同动平衡值的风扇与车内噪声测试的结果,确认了动平衡值与整车车内噪声的关联性,形成了完整的电子风扇动平衡值的目标定义方法。最终,通过降低风扇动平衡值进而显著改善车内噪声效果,并为整车车内噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能开发提供了一定的参考。

基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究

针对多跨转子轴系现场动平衡需频繁启停机的问题,结合影响系数平衡法和模态振型平衡法特点,提出一种新的基于动力学有限元模型的轴系无试重整机动平衡法。综合转子动力学相关理论和有限元技术,通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的转子动力学有限元模型。采用柔性转子共振分离原理,分析轴系振型和不平衡振动阶次以确定各跨转子加重平衡平面数和位置,分别在各跨转子平衡位置处施加不平衡激励,获取轴系平衡转速下各振动测点处不平衡响应,计算出相应的加重影响系数,从而取代轴系现场动平衡中需要多次启停机试重测取过程。然后采用最小二乘法通过解平衡矢量方程组得到轴系所需的平衡配重。最后以模拟百万兆瓦超超临界汽轮机的四跨五支承柔性转子轴系试验台为例,应用该方法开展了2700 r/min转速下轴系四个平面同时配重动平衡试验,单点降幅最高达53%,实现了无试重下柔性转子轴系整机动平衡,可有效减少因盲目试重次数,节省平衡费用和周期。

基于动平衡机有限元模型的无试重动平衡方法

针对刚性转子采用影响系数法双面动平衡需要多次开停机、动平衡效率低的问题,进行了基于有限元模型的软支承刚性转子无试重动平衡方法的研究.首先对动平衡机进行不平衡响应测试,获得转子两端的初始不平衡响应信号.然后基于有限元软件Nastran建立动平衡机有限元模型,在建立的有限元模型的两个平衡面上分别试加配重,测得不平衡响应信号.最后,根据刚性转子影响系数法双面动平衡原理,运用Matlab计算两个平面试加配重对两个测点的影响系数,求解出该转子的不平衡量.试验结果表明,采用影响系数法并结合有限元模型,可求解出动平衡机上刚性转子的平衡配重,实现一次开机完成动平衡.

柔性转子无试重模态动平衡方法与试验

为解决影响系数法和模态平衡法需添加试重的问题,进一步提高转子动平衡效率,在模态平衡理论的基础上,推导出一种高速柔性转子无试重模态动平衡方法。该方法利用有限元软件对转子进行动力学特性数值模拟,从中获取转子的各阶模态振型函数。结合实时测得的转子不平衡瞬态响应数据,利用建立的无试重模态动平衡方法计算出转子的不平衡量大小及方位。为验证该方法的正确性,在一高速柔性模拟转子试验器上进行了无试重动平衡试验,一次平衡后转子过临界时振幅平均降低70%以上。试验结果表明,该方法能有效、准确、快速地获取柔性转子的不平衡量大小及方位。

基于有限元模型的转子动平衡影响系数求解法

在分析影响系数法平衡原理的基础上,提出一种基于有限元模型分析的转子动平衡影响系数求解方法。根据转子系统物理结构尺寸,借助DyRoBeS软件建立转子系统有限元模型,通过在模型中所关注的节点施加虚拟不平衡量,分析转子系统的横向振动响应,获得转子在平衡转速下节点的振动幅值和相位。探讨了相位基准位置对影响系数的影响规律,计算出转子系统各平衡转速下的影响系数,实现无试重条件下的转子动平衡。以美国Bently单跨双转盘实验台为对象,实测平衡转速分别在临界转速前后的影响系数,结果表明,该方法获得的影响系数与实测结果基本相符,且相对误差较小。应用该方法可减少对动平衡经验的依赖和启机次数,节省动平衡时间和成本。

最小二乘影响系数法的优化改进

阐述了柔性转子高速动平衡的最小二乘影响系数法和加权最小二乘法的基本原理 ,在此基础上提出了基于遗传算法的最小二乘法 ,并对考虑平衡质量受限时的最小二乘法进行简化修改后得到了限制配重的最小二乘法。比较分析这几种方法的适用性 ,进行了算例分析。结果表明 ,在对平衡配重量及平衡后的残余振动值要求不同时 ,应该分别采用不同的改进最小二乘法。其中基于遗传算法的最小二乘法 ,综合了以上改进最小二乘法的适用性 ,使平衡配重量和残余振动值均达到了优化。

高速转子无试重动平衡方法研究现状分析

转子动平衡实施过程通常需要进行多次启停车以添加试重,无试重动平衡方法避免了试重引入的风险、且实施效率高,因此该方法成为近年国内外研究的焦点。该文章首先介绍了传统动平衡方法的发展和局限性,并基于此给出了无试重动平衡的基本概念和优越性,进而根据实施原理,从基于动力学模型、基于影响系数法、基于智能算法、动力学模型与影响系数法结合、动力学模型与智能算法结合,以及影响系数法与智能算法相结合6个角度对无试重动平衡方法进行分类;其次,在上述分类基础上,根据不同具体实施方式对每类无试重动平衡方法所采用的具体思路进行归纳,并对其识别机理与实施效果进行了详细介绍;最后,对无试重动平衡方法的发展趋势进行了展望。

基于两次试重的水电机组动平衡分析方法

针对当前水电机组动平衡试验一般方法的缺陷,以东江水电厂机组转子动平衡为例,提出了基于两次试重的动平衡数值解法,并对误差源进行了分析和消除。结果表明,该方法简单可靠、效果理想,适合现场动平衡分析,可供借鉴。

一种动刚度的测试方法及其在动平衡中的应用

基于Jeffcott转子,利用转子不平衡激振力与转子不平衡响应的线性关系,提出了一种不受初始弯曲影响的动刚度测试方法。利用动刚度与影响系数之间的关系,提出了基于动刚度的无试重动平衡方法。通过建立双盘单转子实验器,测试盘的暂态不平衡响应曲线,计算出全转速下盘处的动刚度,对这种动平衡理论进行了验证,实验表明这种方法的平衡效果显著。

动平衡实时监测及分析系统

针对中国嘉陵集团的生产需要,根据影响系数法建立了一套多通道动平衡实时监测系统,可以同时对多个转子的不平衡量进行动态监测及分析,并给出了配重大小和位置。主要从动平衡测试的基本原理、软硬件的没汁、实例分析等方面阐述了整个系统的构建,并提出了求取不同转速下影响系数的一般方法。

无试重的动平衡技术的研究

平衡配重过程作为动平衡的一个重要步骤,会直接影响到动平衡的质量。探索了平衡配重与平衡量之间的关系,不平衡量与振动之间的关系。经理论分析与实验研究,导出了关于平衡配重的数学表达式。依据该式,机械仅停车一次,可实现无试重的动平衡。最后,在转子上随机增加不平衡量后,使用现场动平衡技术,对该结论进行了验证。

现场转子双面动平衡的单双试重组合测试法

提出了一种采用单双试重组合的,现场测试刚性转子双面动不平衡量的新方法。并介绍了该方法的基本原理和测试程序。通过模拟和对比实验,还验证了该方法能明显提高转子不平衡量的现场测试精度。

一种基于实测的高维动态负载平衡方法

针对大规模科学计算中的强非规则结构负载问题,作者开发出一种基于实测的动态负载平衡方法.首先,将由规则结构化网格组成的模拟区域剖分成多块;其次,把块的高维坐标转换成一维Hilbert空间填充曲线(HSFC)索引;然后,基于实测信息采用多层均权法剖分按一维HSFC索引排列的块;最后根据剖分信息重分配块以平衡负载.它把仅适用于一维的多层均权法扩展到二维和三维,并引入更多的实测信息和块数据结构.与ISP方法相比,该方法在64个CPU上提高负载平衡效率10%,在某MPP的500个CPU上模拟强非规则结构负载问题时,获得了88%的负载平衡效率和84%的并行效率.

基于Ansys的汽轮机转子动平衡一次加准法研究

针对目前汽轮机转子动平衡技术需要多次加重试车的不足,提出了一种基于Ansys的一次加准动平衡方法。建立有限元模型时,考虑到油膜刚度和阻尼的影响,以COMBI214单元模拟滑动轴承支撑结构,运用Ansys的瞬态动力学分析功能,在转子上施加虚拟不平衡质量,通过转子的幅频、相频响应图,根据动平衡理论得到转子的影响系数,为一次加准法提供一定的依据。最后,通过计算影响系数的相对误差率并与设计参数进行对比,证明本方法的可行性与有效性。

用振幅测量原理研究机器刚性转子现场双面动平衡问题的新方法

本文提出了一种研究机器刚性转子现场双面动平衡问题的新方法,即双试重法。该方法与现有方法,即单试重法相比,所能提高的工作效率和降低的能源消托,均可达百分之四十以上。文中从振动的基本理论出发,详细地推导了加双试重测算转子双面动不平衡量大小和方向的计算公式,讨论了对不同支承形式的处理方法。用在动平衡机上的模拟对比实验和对现场的电机转子系统的平衡实例,证明了这一新方法的正确性。