ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

Модули PCL725 и PCL818L установлены в системном блоке компьютера. Фотодатчик, со- держащий в своем составе гене- ратор инфракрасного излуче- ния, световод и фотоприемник, выполнен в виде отдельного блока. Для прохождения по све- товоду прямого и отраженного пучков света стеклянные волок- на на одном конце световода разделены на два отдельных све- товода, закрепленных в корпусе фотодатчика. Тактовый генера- тор, устройство связи, усилите- ли, а также источник питания смонтированы в металлическом корпусе, имеющем габариты 270 × 270 × 85 мм и расположенном ря- дом с системным блоком компьютера на рабочем месте оператора. П РОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В процессе функционирования сис- темы участвует оператор. Для удобства восприятия информация о процессе балансировки ротора представляется графически в виде нескольких кадров, позволяющих оператору вводить на- чальные данные, управлять исполни- тельными механизмами, корректиро- вать диапазоны измерения АЦП, про- сматривать промежуточные результаты измерений, а также содержащих сред- ства визуализации процессов раскрут- ки и торможения ротора, регистрации сигналов от датчиков силы. Пилотная версия функционального программного обеспечения СКУ напи- сана на языке Pascal и исполняется под управлением операционной системы Windows NT. Программа контролирует рабочее давление воздуха и частоту вращения ротора, обеспечивает рас- крутку и торможение ротора, ввод, ци- фровую обработку и графическое пред- ставление данных в режимах реального времени и их накопление на жестком диске, определяет значения и углы дисбалансов в двух плоско- стях измерения, выводит на мо- нитор промежуточные результа- ты измерения и обработки сиг- налов, рассчитывает массы и места установки балансировоч- ных грузов в двух плоскостях коррекции, рассчитывает вели- чину смещения центра масс ро- тора и угол отклонения главной продольной центральной оси инерции, печатает протокол ба- лансировки ротора. М ЕТОДИКА БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА После подачи в газостатические под- шипники рабочего давления воздуха и установки ротора на рабочие поверх- ности подшипников с воздушным за- зором выполняется регулировка этих зазоров между ротором и рабочими по- верхностями подшипников перемеще- нием нижнего подшипника вдоль оси ротора. В программу вводятся началь- ные данные, необходимые для после- дующих расчетов МЦИХ ротора (масса ротора, массы балансировочных грузов и элементов крепления, радиусы уста- новки грузов в плоскостях коррекции и др.). Пуск ротора включает в себя следую- щие фазы: разгон, свободное вращение под действием сил инерции и сил тре- ния (выбег), регистрация сигналов от датчиков силы, установленных в верх- ней и нижней измерительных плоско- стях стенда, торможение до полного останова ротора. При неизменности в процессе балан- сировки давления сжатого воздуха, а также таких параметров ротора и опор, как расстояния от плоскостей коррек- ции до опор, массы, жесткости и т.п., балансировочная чувствительность за- висит от частоты вращения ро- тора. Поэтому при каждом пус- ке запись сигналов от датчиков силы проводится в процессе выбега ротора на постоянной частоте вращения. После регистрации сигналов начального неизвестного дис- баланса ротора выполняются несколько дополнительных пу- сков для определения баланси- ровочной чувствительности стенда по массе и углу в верх- ней и нижней плоскостях кор- рекции ротора. Для этого кон- трольные грузы известной мас- сы устанавливаются в соответ- ствующие известным углам резьбовые отверстия обеих плоскостей коррек- ции. В каждом пуске после усиления и фильтрации, выполняемой с целью ус- транения шума производственного ха- рактера, сигналы оцифровываются и регистрируются в памяти компьютера в течение заданного времени. Начало регистрации осуществляется по сигна- лу от фотодатчика при достижении ро- тором заданной частоты вращения. На рис. 4 показан вид экрана оператора с графиками сигналов по окончании их регистрации: красный цвет соответст- вует сигналу от датчиков, установлен- ных в верхней измерительной плоско- сти, зеленый — сигналу от датчиков в нижней измерительной плоскости; по оси абсцисс отложено время регистра- ции в секундах, по оси ординат — амп- литуда сигналов в единицах младшего значащего разряда АЦП. Спектр типо- вого регистрируемого сигнала приве- ден на рис. 5. Как видно из рис. 4 и 5, зарегистри- рованные процессы изменения силы в опорах подшипников представляют собой сумму нескольких гармоничес- ких составляющих. Кроме дисбалан- сов, вибрации на кратных частотах мо- гут вызывать несоосность подшипни- ков, овальность ротора в плос- костях подшипников и другие причины. Дальнейшая обработка сиг- налов с применением цифро- вой фильтрации производится с целью выделения гармоничес- ких составляющих зарегистри- рованных сигналов с частотой, равной частоте вращения рото- ра (рис. 2), то есть чувствитель- ных к дисбалансу ротора. По значениям амплитуды этих гар- монических составляющих и РАЗ РА БО Т КИ / МАШИНОС Т Р О Е НИ Е СТА 4/2001 www.cta.ru 50 Рис. 4. Вид экрана оператора после регистрации вибросигналов Рис. 5. Спектр зарегистрированного вибросигнала