PT300-SAT轴对中动平衡模拟实验台
时间:2025-07-23 阅读:54
PT300-SAT轴对中动平衡模拟实验台专为深入研究机械故障中的轴承故障、不对中和不平衡问题而设计,这些故障占机械故障的90%以上。实验台设计之初充分考虑到在在更换部件时,减少额外引入外在条件的变化,可以在相同的工况下下获取有用的数据,确保分析结果的准确性和一致性。
实验台能够模拟由不平衡、不对中和轴承故障引起的振动现象,适用于振动研究、培训、故障诊断和教育训练等多种场景。其设计使得用户可以轻松分析和学习常见的机械故障症状。
二:实验研究内容:
l 振动测量实践,振动传感器的位置选择;
l 转子不平衡对振动的影响;
l 轴不对中对振动的影响;
l 软脚故障模拟;
l 皮带故障模拟;
l 轴承故障模拟(轴承内圈故障、轴承外圈故障、轴承保持架故障、轴承滚动体故障、轴承综合故障)
l 单面和双面动平衡模拟;
三:试验平台主要构成
该实验台主要由铝制平台底板、对中指示百分表、永磁无刷电机、驱动调速器、滚动轴承、转子系统、联轴器、皮带轮、同步带、动平衡转子盘、转子叶轮、亚克力保护罩。




四:试验平台主要组成结构简介
4.1电机驱动
电机皮带传动系统,当电机直接与转子相连时,几乎不可能实现的轴对中,因此会残留-定的可容忍的偏差。在通过皮带传动方式将电机与转子相连的情况下,这有助于进行精细的动平衡工作,因为不对中部件已被消除,因此仅存在由不平衡导致的振动部件。因此,在工业现场动平衡平衡工作中,大多数转子都是通过皮带驱动的。
4.2转子盘
为了模拟双平面平衡实验,设备在轴的中心位置安装并标配了两个转子盘。此外,还提供了第三个转子盘则作为选配提供。
4.2.1转子盘(M6-36型)
转子盘在两个不同圆周直径上有18个M5螺钉孔。
直径d1=140毫米,在10°间隔处有36个,M5孔
直径d1=130毫米,在10°间隔处有36个,M5孔
直径d3=120毫米,在20°间隔处有18个,M5孔。
每个直径为 d1 和 d2 的孔依次排列,彼此之间相差 5°,以便能够在精确的角度上附加校正质量块,从而实现更精准的平衡校正工作。用户可以通过每 90° 间隔刻画的线条,直观地看到校正质量的角度位置。
4.2.2风扇转子
风扇转子是一个带有 5个叶片 的圆盘,设计成类似风扇叶片的外观。每个叶片上设有15个孔,这些孔并未以相对的位置排列,因此可以用于研究质量分配的附加效果。
直径d1=136毫米,在24°间隔处有15个M5孔。
直径d2=65毫米,在72°间隔处有5个M6孔。
圆盘采用凹面设计并固定,以防止不平衡或校准后的质量螺丝从转子表面突出,确保运行的稳定性和安全性。
4.3对中底座机构
对中底座机制设计用于在测试对中效果时,能够通过电机底座在四个方向上移动,从而人为制造不对中现象。此外,设备还配备了千分表,用于在校准位置时准确定位底座脚的位置。用户可以通过该机构设置不对中状态,并能够精确恢复到原始对中状态。
主要组件:
· 调节旋钮:用于微调对中状态。
· 千分表:用于精确测量和指示不对中量。
操作说明:
用户在对中状态下稍微松开固定螺栓后,可以通过调节旋钮改变对中状态。这是因为在操作过程中,用于制造不对中现象的底座板被强力弹簧压紧。通过千分表的指示值,用户可以精确实现平行不对中或角度不对中,并实时比较分析振动信号模式随不对中状态的变化。
在研究物理变化(如功耗增加等)后,设备可以精确恢复到原始对中状态,确保测试的准确性和可重复性。
功能特点:
1. 四向移动:电机底座可在四个方向上移动,灵活制造不对中现象。
2. 千分表指示:精确测量不对中量,确保操作的准确性。
3.
实时分析:实时观察振动信号模式的变化,便于比较分析。
4.
恢复对中:测试后能够精确恢复到原始对中状态,确保设备稳定性。
总之,对中底座机制为研究不对中现象及其对设备运行的影响提供了高效且精确的工具。
4.4对中底座脚的设计
对中底座的设计旨在模拟各种不对中情况,包括工业现场常见的软脚现象,以便用户学习如何进行对中调整和故障诊断。
底座底脚的具体设计尺寸:
· 前左侧脚:缩短 0.6 毫米
· 前右侧脚:缩短 0.2 毫米
· 后左侧脚:缩短 0.4 毫米
·
后右侧脚:缩短 0.4 毫米
设计特点:
1.
前左侧脚比右侧脚短 0.4 毫米:这种设计特意制造了软脚现象,用户在进行对中工作前必须先校正这一问题,从而学习如何发现和修正软脚。
2. 垫片和弹簧螺栓:用于调整和固定底座脚,确保对中精度。
3. 电机底座设计:电机底座提供了足够的操作空间,便于对中工作,同时脚部配备了独立的对中底座机制。
4. 千分表和调节旋钮:安装了千分表和左右旋钮,用于引导对中移动的量,确保调整的精确性。
设计目的:
· 通过模拟实际工业场景中的不对中情况,帮助用户掌握对中技术和故障诊断方法。
· 提供便捷的操作空间和调整机制,使对中工作更加高效和准确。
这种设计不仅适用于教学和培训,也可用于实际工业设备的对中校正,具有较高的实用性和学习价值。
4.5 轴承座和故障轴承
在驱动部分安装了两个轴承座,另外两个轴承座分别安装在从动部分的左右两侧。安装在从动部分中心的轴承座仅用于学习故障轴承的特性,该轴承座处于空转状态,未安装轴承。
四种类型的故障轴承安装如下:
· 最左侧:内圈故障轴承
· 左侧第二个:外圈故障轴承
· 最右侧:保持架故障轴承
· 右侧第二个:滚动体故障轴承
测量故障轴承的方法:
1. 松开中心轴承座螺栓上的螺丝,将待测轴承推入并固定。
2. 安装加速度传感器后进行测量。
设计特点:
· 这种设计通过最小化边界条件的变化,能够立即准确比较正常状态与故障状态,避免了拆卸和重新组装转子组件以更换轴承的过程。
安装和提供的轴承类型(除非另有说明):
从左侧依次为:
1. 内圈故障轴承(0.55mm)
2. 外圈故障轴承(0.55mm)
3. 滚动体故障轴承
4. 保持架故障轴承
这种设计适用于轴承故障诊断和分析,能够帮助用户快速识别和比较不同故障轴承的特征,提高故障诊断的效率。
4.6故障轴承组件
故障轴承套装包括以下 4 种类型的故障轴承和 1 个轴承座。
1. 内圈故障轴承
· 标识:在轴承圈上用英文标记为 “ I”。
· 故障特征:内圈上有一个 0.55 毫米的裂纹。
· 故障频率:5.427 X
2. 外圈故障轴承
· 标识:在轴承圈上用英文标记为 “ O ”。
· 故障特征:外圈上有一个0.55 毫米的裂纹。
· 故障频率:3.572 X
3. 保持架故障轴承(FBT-25)
· 标识:在轴承圈上用英文标记为 “ T ”。
· 故障特征:保持架频率(或称为基本转频频率)是滚动体保持架组件的旋转速度。该轴承通过人为在保持架上制造故障,模拟低频调制振动现象。
· 故障频率:0.397 X
4.轴承滚动体故障(FBB-25)
· 滚珠故障轴承,在轴承套圈上用字母“B”标记,滚珠有3mm的剥落坑。
· 故障特征频率: 2x故障特征频率.:4.644 x
组件设计用途:
· 该组件用于模拟和分析轴承在不同故障条件下的振动特性,帮助用户学习故障诊断技术。
· 每种故障轴承均具有明确的标识和特征频率,便于用户进行精确的故障分析和比较。
这种设计适用于机械故障诊断培训和研究,能够有效提高对轴承故障的识别和分析能力。