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曲柄连杆机构是一种结构复杂的高速旋转机械,广泛地应用于各种机车发动机中。曲柄连杆机构在高速运转过程中,有曲轴的转动、连杆的摆动及活塞的往复运动,其运动状态复杂,各个部件所产生的周期性不平衡惯性力大,是引起发动机振动的主要原因。因此对曲柄连杆机构动不平衡的研究及其定性、定量的描述具有重要的意义。 目前已形成产品的曲柄连杆机构动平衡机虽然取得了良好的效果,但仍存在许多不足:效率低、精度不高、人为因素干扰大,调试困难。鉴于此,本课题研制开发了一种新型的硬支承结构动平衡测试系统,它是针对刚性转子的平衡特点,并应用转子平衡理论、微电子技术、数字信号处理技术、软件编程技术、及计算机强大的处理功能,实现了信号采集、数据处理、平衡计算、结果显示等多功能于一体。 与传统的曲柄连杆机构动平衡机相比,这种测试系统具有以下优点: ① 支承结构采用独特的悬臂梁式结构,曲柄连杆机构在运转过程中振动规律完全映射到支承梁的应变上,振动信号丰富且易测试、灵敏度高。 ② 通过悬臂梁上安装的一组传感器,可同时采集水平和垂直两个方向上的振动信号,实现了一次安装条件下测出一周不同相位上的动平衡量。 ③ 通过PCI接口与计算机直接通讯。利用计算机的强大功能控制整个测试过程,实现了测试的自动化,因为大大地减少了人为干扰因素,测试的准确性有了明显的提高。 ④ 测试数据的时频转换,数字滤波均软件化。用软件程序完成硬件电路的功能,这不仅降低了硬件成本,而且使用灵活、易于维护、易于产品的更新换代。测试结果用显示终端图形显示,便于直观分析当前振动状态。 ⑤ 易于实现数据的存贮与回放。