专利名称：单面动平衡工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于旋转机械振动超标处理的单面动平衡工具，特别是一种能够承载但不限于移动设备，具有快速、准确、高效地提供两套校正质量的振动处理方案，以及具备显示矢量关系图功能的工具。
背景技术：
随着旋转机械设备的广泛使用，不平衡振动超标问题尤为突出，不但容易造成旋转机械设备振动大跳间停运，严重时还会造成转子烧损、设备报废、人员伤亡事故，所以振动处理工作不容迟缓。目前，不平衡振动超标的处理方案有两种，一种是设备检修解体抽出转子，然后委托拥有平衡机的公司或部门在平衡台上做动平衡试验；另一种是由振动处理专业人员，在设备所在现场，用振动采集仪和人工计算方法进行动平衡试验操作。
其中，采用平衡机做动平衡存在周期长、费用高，以及容易因运输中颠簸磕碰造成设备回装后振动依然超标的问题。振动处理专业人员在现场做动平衡，采用测相平衡法手工计算，基本步骤为⑴将一已知不平衡振动超标的转机设备，在工作转速时，用振动采集仪(如ENTEK公司的DP1500、德国申克公司的Vibroport 41)测取初始振动值及相位，记作AO ；⑵然后停机并在转机设备的平衡槽或叶轮轮盘某一角度(通常约定为键相光标位置为0°，逆转向读取位置角度)加装或焊接试重质量块，记作P;⑶再次启动转机并采集试重后同一位置的振动值及相位，记作Al ；⑷通过这种预加重试验求出加重对振动的影响系数，记作α，使得α=( Al- AO)/P，根据影响系数求出去掉试重的校正质量，记作Q去，满足 Q去*α+ Α0=0，同样也可求出保留试重的校正质量，记作Q留，满足Q留*α+ Al=O ；⑶按照Q去或Q留进行动平衡质量校正，即可使旋转机械设备振动超标问题得到解决。
此测相平衡方法是动平衡试验的基本方法，同型设备、同工况下且相同测量位置计算出的影响系数据还有一定的借鉴作用。然而，在试验的计算过程中，常伴随有两个问题，第一个是操作员手工进行大量三角函数运算或绘制矢量示意图，容易出现较大的人为误差，特别是相位角度计算出错，后果令人堪忧；第二是，纯人工完成动平衡试验的效率低， 而为了提高效率，往往以牺牲计算精度为代价，这就导致了计算过程累积误差的叠加和放大，对最终处理方案造成很大影响。发明内容
鉴于上述现状，本发明提供了一种单面动平衡工具，具有便携、快速、准确的提供动平衡校正调整方案，通过图形模块提供了可视化的振动矢量关系图，用于反映动平衡试验的矢量变化过程，以便更加直观有效地解决转动机械设备不平衡振动超标的问题。
基于本发明的单面动平衡工具，还可以准确计算出去掉试重质量块后需调整的质量大小和方向、保留试重质量块后需调整的质量大小和方向的校正质量方案，同时轻易提供影响系数数值和振动矢量关系图两种关键信息，以达到解决旋转机械设备不平衡振动超标的问题。
本发明的技术方案是一种单面动平衡工具，包括振动采集仪和手机/电脑两部分组成；所述的手机/电脑具有工具模块，该工具模块包括说明性文字及警示信息的文本模块、绘制矢量关系的图形模块、动平衡数据录入的输入模块、校正质量及影响系数显示的输出模块、矢量计算和数据清除的按钮模块。
本发明的应用包括以下步骤1、由振动采集仪采集动平衡试验数据；2、运行手机/电脑的工具模块；3、依次在输入模块中输入动平衡试验数据；4、选择并点击“计算”按钮模块，此时输出模块显示校正质量、影响系数，图形模块显示出振动矢量关系图；5、按照校正质量对旋转机械设备进行动平衡调整处理。
在本发明中，所述按钮模块中的计算按钮关联了输入模块、输出模块之间的矢量计算逻辑，同时触发图形模块绘制矢量关系图，即Il点击按钮时触发计算 on (press) {//角度转化为弧度运算 ati2=Number(Τ 002)*Math. PI/180； ati7=Number(Τ 007)*Math. PI/180； //影响系数OutOOl:X=Number(Ti006)氺Math, cos(ati7)-Number (TiOOl)*Math. cos(ati2)；y=Number(Τ 006)*Math. sin(ati7)-Number (TiOOl)*Math. sin(ati2)；alIOutOOI=Math. sqrt(x*x+y*y)/Number(Τ 004)；OutOOl=Math. round(Math, sqrt(x*x+y*y)/Number(Ti004)*100)/100；//影响系数角度0ut002:b=Math. atan(y/x)*180/Math. PI；Il把角度进行校准if ((x==0) &&(y>0)) {bb=90；}else if((x==0)&&(y==0)){bb=0;}else if ((x==0)&&(y<0)){bb=270;}else if ((x>0)&&(y>0)) {bb=b ；}else if ((x>0)&&(y<0)) {bb=360+b；}else {bb=180+b;}bbb=bb-Number(Τ 005)； if(bbb<0){bbbb=bbb+360；}else { bbbb=bbb；ι0ut002=Math. round(bbbb)；// 去重校正 0ut003、0ut0040ut003=Math. round(Number (TiOOl)/allOutOOl)；c=ati2*180/Math. PI+180-0ut002;//角度换算到
区间if(c>=360) {0ut004=c-360;}else if (c<0) {0ut004=c+360;}else {0ut004=c；}// 留重校正 0ut005、0ut006 0ut005=Math. round(Number(Τ 006)/alIOutOO1)； d=ati7*180/Math. PI+180-0ut002; if(d>=360){0ut006=d-360;}else if(d<0){0ut006=d+360;}else {0ut006=d;}//声明一个变量点this. createEmptyMovieClip(〃triangle—mc〃，1)；Il绘制初始测量的振动数值CSZdtriangle_mc. IineStyle(2, 0xFD0202, 100)；//把矢量长度限制为60dpi，有利于图形的整体显示//把同心圆的圆心坐标(对0，135)作为矢量线的起点cszdx=240+60*Math. cos(ati2)；cszdy=135-60*Math. sin(ati2)；triangle_mc. moveTo(240, 135)；triangle_mc. IineTo((cszdx)，(cszdy))；Il绘制增加试重后的振动值Szxytriangle—mc· IineStyle(2，0x9513EC, 100)；szxyx=240+Number(Ti006)^Math. cos(ati7)*60/Number(TiOOl)；szxyy=135-Number(Ti006)^Math. sin(ati7)*60/Number(TiOOl)；triangle—mc· moveTo(240，135)；triangle—mc· IineTo((szxyx), (szxyy))；Il绘制质量块实际产生的矢量ycszxytriangle_mc. IineStyle(2, 0x339900，100)；ycszxyx = 240+(Number(Ti006)*Math. cos(ati7)-Number (TiOOl)*Math. cos (ati2))*60/Number(TiOOl)；ycszxyy = 135-(Number (Ti006)*Math. sin(ati7)-Number (Ti001)*Math. sin(ati2))*60/Number(TiOOl)；triangle_mc. moveTo(240, 135)； triangle_mc. IineTo((ycszxyx), (ycszxyy))； //辅助线连接triangle_mc. IineStyle(0. 5, 0xFEFD92, 100)； triangle—mc· IineTo((szxyx), (szxyy))； triangle—mc· IineTo((cszdx), (cszdy))； //试重质量的大小方向ycsz triangle_mc. IineStyle(1, OxOOOOFF, 100)；ycszx = 240+Number (Ti004)*Math. cos(Number(Ti005)*Math. PI/180) *60/ Number (TiOOl)；ycszy = 135-Number (Ti004)*Math. sin (Number(Ti005)*Math. PI/180)*60/ Number (TiOOl)；triangle_mc. moveTo(240, 135)； triangle_mc. IineTo((ycszx), (ycszy))； triangle_mc. moveTo((ycszx-1), (ycszy-1))； triangle_mc. IineTo((ycszx+1), (ycszy-1))； triangle_mc. IineTo((ycszx+1), (ycszy+1))； triangle_mc. IineTo((ycszx-1), (ycszy+1))；triangle_mc. IineTo((ycszx-1), (ycszy-1))；triangle_mc. endFill ()；}在本发明中，所述的清除按钮关联了图形模块、输入模块、输出模块所有数据的清除，即on (press) { TiOOl =""； Τ 002 =""； Τ 004 =""； Τ 005 =""； Τ 006 =""； Τ 007 =""； OutOOl =""； 0ut002 =""； 0ut003 =”"; 0ut004 =""； 0ut005 =""； 0ut006 =""； TioutOOl = Tiout002 =this. createEmptyMovieClip(〃triangle_mc〃，1)；triangle_mc. endFill ()；}本发明中模块的开发环境为Adobe Flash CS3. O共享版，文件属性为Flash文档，发布设置为 Flash Lite 2. O。
在本发明中所选用的振动采集仪是外购产品，其型号为ENTEK公司的DP1500，或选用德国申克公司的Vibroport 41。
根据本发明主要特点是快速、准确地计算出解决振动超标问题的校正质量，同时显示出影响系数数值和振动矢量关系图，而且把振动采集仪和手机/电脑有机结合起来， 方便快捷。另外，还具有如下特点1、节省时间，不需要重复验算，马上可得到结果；2、操作员计算能力不同，不会影响动平衡试验结果；3、矢量图自动给出，有效避免了人工绘制的角度偏差；4、过程全数列运算，即中间过程不进行四舍五入，所以不会出现累积误差叠加放大问题；5、方便、直观，把复杂的处理过程简单化、可视化。
图1是本发明的手机工具模块的界面图； 图2是图1中显示的文本模块的界面图；图3是图1中显示的图形模块的界面图； 图4是图1中显示的输入模块的界面图；图5是图1中显示的输出模块的界面图； 图6是图1中显示的按钮模块的界面图； 图7是图1输入完成了初始测量的振动数据的应用参考图； 图8是图1输入完成了试重质量的大小方向的应用参考图； 图9是图1输入完成了增加试重后的振动值的应用参考图； 图10是图1点击单面动平衡工具计算按钮模块的应用参考图； 图11是图1点击单面动平衡工具清除按钮模块的应用参考图。
具体实施方式
参见图1给出了单面动平衡工具，该工具是采用的手机作为工具模块。在手机的界面上显示出说明性文字及警示信息的文本模块、绘制矢量关系的图形模块、动平衡数据录入的输入模块、校正质量及影响系数显示的输出模块、矢量计算和数据清除的按钮模块。
参见图2中的文本模块。该功能模块使用了静态文本框，从上到下的文本框中依次包括了 “单面动平衡工具”、“初始测量的振动数值”、“试重质量的大小方向”、“增加试重后的振动值”、“去掉试重的校正质量”、“保留试重的校正质量”、“影响系数”，以及警示信息文本框内容为“注试重质量与校正质量的读取转向要求一致”，另有数据输入、输出位置的长方形边框及符号“Z”、“。”，按钮处的“计算”、“清除”文本框。
参见图3中的图形模块。该功能模块用一个右旋箭头作为旋转机械设备顺指针的转动方向，然后用两条互相垂直的虚线段平分三个虚线等间距的同心圆，再以右侧水平位置为0°起点，逆时针分度依次标注垂直上方90°、水平左侧180°、垂直下方270°。
参见图4中的输入模块。该功能模块使用了输入文本框，即“初始测量的振动数值”的右侧及其角度符号“Z”的右侧，定义变量名为Ti001、Ti002，“试重质量的大小方向” 的右侧及其角度符号“Z”的右侧，定义变量名为Ti004、Ti005，“增加试重后的振动值”的右侧及其角度符号“Z”的右侧，定义变量名为Ti006、Ti007。
参见图5中的输出模块。该功能模块使用了动态文本框，即“去掉试重的校正质量”的右侧及其角度符号“Z”的右侧，定义变量名为0ut003、0ut004, “保留试重的校正质量”的右侧及其角度符号“Z”的右侧，定义变量名为0ut005、0ut006，“影响系数”的右侧及其角度符号“ Z，，的右侧，定义变量名为OutOO 1、0ut002。
参见图6中的按钮模块。该功能模块由“计算”、“清除”两个按钮组成。
具体应用实例(如旋转机械设备不平衡问题造成了振动数值严重超标)1、首先用振动采集仪(如振动采集仪选用ENTEKDP1500)测得旋转机械设备一侧轴承箱径向初始振动AO为761 μ m Z 15°，停机，在转机平衡槽或叶轮轮盘加装或焊接试重质量块P为530g Z 65°，再次启动转机，采集试重后同一位置的振动值及相位Al为 417ym Z 104° ；2、选用单面动平衡工具，本实例的单面动平衡工具选用手机(手机型号为多普达 S900)运行；3、点击手机的方向键，使光标移动到输入模块中“初始测量的振动数据”右侧的输入框内，触屏手机可以直接触摸激活该输入框，下同，依次点击输入数字“7”、“6”、“ 1”，然后点击手机的确认键，再点击手机的方向键，使光标移动到“Z”符号右侧的输入框内，依次点击输入数字“1”、“5”并点击手机的确认键，如图7所示；4、点击手机的方向键，使光标移动到输入模块中“试重质量的大小方向”右侧的输入框内，依次点击输入数字“5”、“3”、“0”，然后点击手机的确认键，再点击手机的方向键，使光标移动到“ Z”符号右侧的输入框内，依次点击输入数字“6”、“5”并点击手机的确认键，如图 8所示；5、点击手机的方向键，使光标移动到输入模块中“增加试重后的振动值”右侧的输入框内，依次点击输入数字“4”、“ 1”、“7”，然后点击手机的确认键，再点击手机的方向键，使光标移动到“Z”符号右侧的输入框内，依次点击输入数字“1”、“0”、“4”并点击手机的确认键， 如图9所示；6、点击手机的方向键，使光标移动到单面动平衡工具计算按钮模块，点击手机的确认键，此时单面动平衡工具立刻显示运算结果，即“去掉试重的校正质量”右侧显示 “468” Z “94”，“保留试重的校正质量”右侧显示“257” Z “ 183”，“影响系数”右侧显示 “1.63”Z“101”，同时，图形模块自动绘制出初始振动AO、试重质量块P、试重后振动Al、质量块P实际产生的矢量AP，以及A0、A1、AP端点间的辅助线，如图10所示；7、如果需要重新录入数据，只需点击手机的方向键，使光标移动到清除按钮，点击手机的确认键，此时所有模块数据清除，手机显示屏显示初始的界面图，如图11所示。
在本发明中，所涉及的单面动平衡工具是把振动采集仪和手机有机结合起来，不但最大程度地降低了人为因素的影响，而且取得了便捷、高效、准确的效果。除此之外，还可以把振动采集仪和电脑结合起来，其功能效果完全一致。
权利要求
1.一种单面动平衡工具，包括振动采集仪和手机/电脑两部分组成；所述的手机/电脑具有工具模块，该工具模块包括说明性文字及警示信息的文本模块、绘制矢量关系的图形模块、动平衡数据录入的输入模块、校正质量及影响系数显示的输出模块、矢量计算和数据清除的按钮模块。
2.用于权利要求1的振动处理应用步骤(1)由振动采集仪采集动平衡试验数据；(2)运行手机/电脑的工具模块；(3)依次在输入模块中输入动平衡试验数据；(4)选择并点击“计算”按钮模块，此时输出模块显示校正质量、影响系数，图形模块显示出振动矢量关系图；(5)按照校正质量对旋转机械设备进行动平衡操作处理。
全文摘要
本发明公开了一种单面动平衡工具。该工具包括振动采集仪和手机／电脑两部分组成；所述的手机／电脑具有工具模块，该工具模块包括文本模块、图形模块、输入模块、输出模块、按钮模块。其应用步骤为一是采集振动超标旋转机械设备的动平衡数据，二是在已装载“单面动平衡工具”的手机／电脑中选择并运行此工具，三是依次在输入模块中输入动平衡数据，四是选择并点击“计算”按钮模块，输出模块显示出去掉试重的校正质量、保留试重的校正质量两套解决方案，以及影响系数值和振动矢量关系图的两种关键信息要素。本发明具有方便快捷，立刻显示结果，直观的把复杂的处理过程简单化、可视化。
文档编号G01M1/38GK102494846SQ20111038425
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者马廉, 马杰 申请人:马杰