Please wait a minute...
工程设计学报
工程设计学报  2012, Vol. 19 Issue (2): 91-95    
工程设计理论、方法与技术     
高速动平衡机摆架振动特性分析与改进
张青雷1,2,沈海鸥1,王少波2,陈冰1
1.上海理工大学 机械工程学院,上海 200093；2.上海电气集团股份有限公司 中央研究院,上海 200070
Analysis and improvement of vibration characteristic of frame structure of the high-speed dynamic balancing machine
ZHANG Qing-lei1,2,SHEN Hai-ou1,WANG Shao-bo2,CHEN Bing1
1.School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093,  China;
2.Central Academy, Shanghai Electric Group Co.,Ltd., Shanghai 200070, China
 全文: PDF(1463 KB)   HTML
摘要： 高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性.为了改善动平衡机摆架的动力学特性,分析了动主刚度杆对平衡机摆架动刚度的影响.首先,使用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,对其进行模态分析，得到动平衡机摆架的各阶频率和振型,除去对动平衡机摆架工作无影响的固有振型.对不同结构的摆架进行模态分析,比较计算结构,除去对动平衡机摆架固有频率没影响的结构.其次,在简化模型的基础上,提出摆架主刚度杆的5种改进方法.分别对各种改进之后的摆架进行谐响应分析,得到动刚度与频率关系曲线.结果表明,适当改变主刚度杆的结构尺寸或材料特性,都会改变摆架的动刚度.因此,在设计的过程中,可以通过适当改变主刚度杆的结构尺寸和材料特性来满足动平衡机摆架的设计要求.此方法具有较好的工程实际价值,为工程应用提供分析方法和改进参考.
关键词： 高速动平衡机;  模态分析;  谐响应分析;  动刚度    
Abstract: The dynamic characteristics of frame structure of high-speed dynamic balancing machine directly affects the accuracy of the dynamic balance test. In order to improve the vibration characteristic of frame structure of dynamic balancing machine, how the stiffness of the main stiffness rod influences the dynamic stiffness of the machine was investigated. First, the frame structure model of the high-speed dynamic balancing machine was established using finite element analysis software ANSYS and the modal analysis was carried on it. The natural frequency and vibration mode of the frame structure were obtained, removing vibration modes which have no influence on balancing machine. Modal analysis was carried out on different frame structure and the results were compared, aiming to remove structure which had no influence on natural frequency of frame structure. Then, in the simplified model, the dynamic stiffness of five improved models were calculated. The results show that the appropriately changes in the structure size or the material properties of the main stiffness rod will change the dynamic stiffness of the frame structure. In the design process, we can change the structure size or the properties of the main stiffness rod to meet the design requirements. This method has good engineering practice value, and provides analysis method and improvement reference for engineering application．
Key words: high-speed balancing machines    model analysis    harmonic response analysis    dynamic stiffness
出版日期: 2012-04-15
基金资助:

上海市科技攻关计划项目(10dz1120700)
服务　　
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章　　
沈海鸥
张青雷
王少波
陈冰

引用本文:

张青雷,沈海鸥,王少波,陈冰. 高速动平衡机摆架振动特性分析与改进[J]. 工程设计学报, 2012, 19(2): 91-95.

ZHANG Qing-lei,SHEN Hai-ou,WANG Shao-bo,CHEN Bing. Analysis and improvement of vibration characteristic of frame structure of the high-speed dynamic balancing machine. Chinese Journal of Engineering Design, 2012, 19(2): 91-95.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2012/V19/I2/91

[1] 谢苗, 张保国, 王鹏飞, 李政. 基于相似理论的掘进机主动激振截割性能研究[J]. 工程设计学报, 2021, 28(5): 576-584.
[2] 李刚, 徐光明, 黄志强, 亓文, 郝磊. 扫描信号激振下振动器-大地耦合动刚度和动阻尼研究[J]. 工程设计学报, 2021, 28(4): 450-457.
[3] 李响, 王阳, 童冠, 陈波文, 何彬. 四边简支新型类方形蜂窝夹层结构振动特性研究[J]. 工程设计学报, 2018, 25(6): 725-734.
[4] 黄志强, 李刚, 陶知非, 郝磊. 可控震源振动器有限元模态分析与试验验证[J]. 工程设计学报, 2017, 24(5): 530-535.
[5] 陈健伟, 朱大昌, 张荣兴, 朱城伟. 3-RPRR类平面全柔性并联机构拓扑优化设计[J]. 工程设计学报, 2016, 23(3): 251-255,270.
[6] 毛君, 董先瑞, 谢苗, 闫江龙, 李翠. 智能立体停车位框架的模态分析[J]. 工程设计学报, 2016, 23(1): 54-59,81.
[7] 谢 苗，白雅静，毛 君，董先瑞，卢进南. 不同工况下超前支护装备的模态分析[J]. 工程设计学报, 2015, 22(3): 236-242.
[8] 郭宁平, 周海波, 王文祝, 郑 蕾. 磁悬浮直线运动平台的模态分析[J]. 工程设计学报, 2011, 18(3): 183-190.
[9] 谭启檐, 高云国, 王小庆, 薛向尧. 激光转台芯部结构动态特性研究与优化[J]. 工程设计学报, 2010, 17(3): 186-189.
[10] 张磊磊, 张秋菊. 纱线张力传感器弹性体有限元分析及优化设计[J]. 工程设计学报, 2007, 14(5): 392-394.
[11] 应富强, 李敏, 吕原君. 车用电涡流缓速器试验台组合飞轮系设计及优化[J]. 工程设计学报, 2006, 13(4): 249-254.
[12] 沈润杰, 何闻. 离心机动力学特性分析及设计技术[J]. 工程设计学报, 2006, 13(3): 150-153.
[13] 李小雷, 童水光. 高速切削刀具系统固有特性和动态响应分析[J]. 工程设计学报, 2004, 11(5): 268-272.
[14] 曾攀, 杨濯, 雷丽萍, 李路明. 微小卫星特征结构模块的振动模态测试与计算补偿[J]. 工程设计学报, 2004, 11(3): 119-122.
[15] 吴昌聚, 沈润杰, 何闻, 贾叔仕. 振动台在无限流体域中台面附加质量研究[J]. 工程设计学报, 2002, 9(5): 275-278.