[发明专利]一种基于快速算法的多点现场动平衡方法

权利要求书

1.一种基于快速算法的多点现场动平衡方法，其特征在于，包括以下操作：

1)准备转子系统的现场动平衡：确定测振点和配重半径R_e，选择转子平面作为现场动平衡的平衡面，并确定平衡面的等分个数N及其位置，N≥3；

2)测定转子系统增速或减速时的振幅时间历程曲线，确定其自振频率ω_n；

3)测定转子系统工作转速ω条件下的振动幅值R₀，初步粗略确定转子系统的不平衡量和试加重质量m_s；

4)依次确定N个等分点在加载试重质量块后的振动量：依次按照1-N的次序将各个等分点编号，依次在每一个等分点加载质量为m_s的试重质量块，分别在工作转速下运行N次转子系统，得到N组对应于等分点的转子系统振动量R_i，i＝1,...,N；

5)将由4)得到的N组振动量输入到快速算法的算法程序中，依据多圆相交原理找出转子平衡面的配重质量和“轻点”位置；

6)根据快速算法的计算结果和配重半径R_e，将配重加载于转子平衡面，试车并测定其残余不平衡量；

所述快速算法的算法程序，具体包括如下步骤：

1)在直角坐标系下，以工作转速下未加载试重质量块时的转子系统振动量R₀为半径做中心圆，形成圆周，并将该圆周进行N等分；

2)以各个等分点为圆心，以对应的工作转速下N个等分点加载试重后的转子系统振动量R_i，i＝1,...,N为半径，做振动圆；

3)分别计算振动圆方程，计算相邻振动圆联立方程组的解，求解相邻两个振动圆的N对交点坐标；针对每对交点，以x_i²+y_i²值为判据，确定其离原点的距离，以离原点最近的交点(x_i,y_i)，i＝1,...,N为顶点组成N边形，同时将这N个交点坐标以矩阵形式存储于程序中；

4)选定N个顶点的平均点作为N边形内的零点(x₀,y₀)，依次连接各个顶点和零点将N边形划分为了N个三角形，根据(1)式确定N边形的中心

式中：S为N边形的面积，S_i为划分的各个三角形的面积；

5)根据(2)式确定配重质量m及其相位θ：

式中：

试重质量m_s根据(3)式和已知量ω_n来确定：

式中：M为转子的质量；Ω为频率比，

2.如权利要求1所述的基于快速算法的多点现场动平衡方法，其特征在于，所述交点(x_i,y_i)的确定为：求解加载试重后转子系统中振动圆的方程，以求解联立方程组的方式确定依次相邻振动圆的交点坐标，以x_i²+y_i²值判定相邻振动圆交点离原点的距离，选取每对交点中距离原点最近的交点的坐标值，以矩阵的形式存储。

3.如权利要求1所述的基于快速算法的多点现场动平衡方法，其特征在于，在由相邻振动圆距离原点最近的交点所组成的不规则N边形中，利用相邻顶点与零点组成的向量积模的一半，分别计算N个三角形的面积，以确定的N边形中心作为转子系统的“轻点”位置。

4.如权利要求1所述的基于快速算法的多点现场动平衡方法，其特征在于，根据(4)式确定的残余不平衡量δ，以其为平衡效果的评定指标：

式中：为配重后转子的振动量。