專利名稱：單面動平衡工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于旋轉機械振動超標處理的單面動平衡工具，特別是一種能夠承載但不限于移動設備，具有快速、準確、高效地提供兩套校正質量的振動處理方案，以及具備顯示矢量關系圖功能的工具。
背景技術：
隨著旋轉機械設備的廣泛使用，不平衡振動超標問題尤為突出，不但容易造成旋轉機械設備振動大跳間停運，嚴重時還會造成轉子燒損、設備報廢、人員傷亡事故，所以振動處理工作不容遲緩。目前，不平衡振動超標的處理方案有兩種，一種是設備檢修解體抽出轉子，然后委托擁有平衡機的公司或部門在平衡臺上做動平衡試驗；另一種是由振動處理專業(yè)人員，在設備所在現(xiàn)場，用振動采集儀和人工計算方法進行動平衡試驗操作。
其中，采用平衡機做動平衡存在周期長、費用高，以及容易因運輸中顛簸磕碰造成設備回裝后振動依然超標的問題。振動處理專業(yè)人員在現(xiàn)場做動平衡，采用測相平衡法手工計算，基本步驟為⑴將一已知不平衡振動超標的轉機設備，在工作轉速時，用振動采集儀(如ENTEK公司的DP1500、德國申克公司的Vibroport 41)測取初始振動值及相位，記作AO ；⑵然后停機并在轉機設備的平衡槽或葉輪輪盤某一角度(通常約定為鍵相光標位置為0°，逆轉向讀取位置角度)加裝或焊接試重質量塊，記作P;⑶再次啟動轉機并采集試重后同一位置的振動值及相位，記作Al ；⑷通過這種預加重試驗求出加重對振動的影響系數，記作α，使得α=( Al- AO)/P，根據影響系數求出去掉試重的校正質量，記作Q去，滿足 Q去*α+ Α0=0，同樣也可求出保留試重的校正質量，記作Q留，滿足Q留*α+ Al=O ；⑶按照Q去或Q留進行動平衡質量校正，即可使旋轉機械設備振動超標問題得到解決。
此測相平衡方法是動平衡試驗的基本方法，同型設備、同工況下且相同測量位置計算出的影響系數據還有一定的借鑒作用。然而，在試驗的計算過程中，常伴隨有兩個問題，第一個是操作員手工進行大量三角函數運算或繪制矢量示意圖，容易出現(xiàn)較大的人為誤差，特別是相位角度計算出錯，后果令人堪憂；第二是，純人工完成動平衡試驗的效率低， 而為了提高效率，往往以犧牲計算精度為代價，這就導致了計算過程累積誤差的疊加和放大，對最終處理方案造成很大影響。發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種單面動平衡工具，具有便攜、快速、準確的提供動平衡校正調整方案，通過圖形模塊提供了可視化的振動矢量關系圖，用于反映動平衡試驗的矢量變化過程，以便更加直觀有效地解決轉動機械設備不平衡振動超標的問題。
基于本發(fā)明的單面動平衡工具，還可以準確計算出去掉試重質量塊后需調整的質量大小和方向、保留試重質量塊后需調整的質量大小和方向的校正質量方案，同時輕易提供影響系數數值和振動矢量關系圖兩種關鍵信息，以達到解決旋轉機械設備不平衡振動超標的問題。
本發(fā)明的技術方案是一種單面動平衡工具，包括振動采集儀和手機/電腦兩部分組成；所述的手機/電腦具有工具模塊，該工具模塊包括說明性文字及警示信息的文本模塊、繪制矢量關系的圖形模塊、動平衡數據錄入的輸入模塊、校正質量及影響系數顯示的輸出模塊、矢量計算和數據清除的按鈕模塊。
本發(fā)明的應用包括以下步驟1、由振動采集儀采集動平衡試驗數據；2、運行手機/電腦的工具模塊；3、依次在輸入模塊中輸入動平衡試驗數據；4、選擇并點擊“計算”按鈕模塊，此時輸出模塊顯示校正質量、影響系數，圖形模塊顯示出振動矢量關系圖；5、按照校正質量對旋轉機械設備進行動平衡調整處理。
在本發(fā)明中，所述按鈕模塊中的計算按鈕關聯(lián)了輸入模塊、輸出模塊之間的矢量計算邏輯，同時觸發(fā)圖形模塊繪制矢量關系圖，即Il點擊按鈕時觸發(fā)計算 on (press) {//角度轉化為弧度運算 ati2=Number(Τ 002)*Math. PI/180； ati7=Number(Τ 007)*Math. PI/180； //影響系數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；//影響系數角度0ut002:b=Math. atan(y/x)*180/Math. PI；Il把角度進行校準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;//角度換算到
區(qū)間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;}//聲明一個變量點this. createEmptyMovieClip(〃triangle—mc〃，1)；Il繪制初始測量的振動數值CSZdtriangle_mc. IineStyle(2, 0xFD0202, 100)；//把矢量長度限制為60dpi，有利于圖形的整體顯示//把同心圓的圓心坐標(對0，135)作為矢量線的起點cszdx=240+60*Math. cos(ati2)；cszdy=135-60*Math. sin(ati2)；triangle_mc. moveTo(240, 135)；triangle_mc. IineTo((cszdx)，(cszdy))；Il繪制增加試重后的振動值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繪制質量塊實際產生的矢量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))； //輔助線連接triangle_mc. IineStyle(0. 5, 0xFEFD92, 100)； triangle—mc· IineTo((szxyx), (szxyy))； triangle—mc· IineTo((cszdx), (cszdy))； //試重質量的大小方向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 ()；}在本發(fā)明中，所述的清除按鈕關聯(lián)了圖形模塊、輸入模塊、輸出模塊所有數據的清除，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 ()；}本發(fā)明中模塊的開發(fā)環(huán)境為Adobe Flash CS3. O共享版，文件屬性為Flash文檔，發(fā)布設置為 Flash Lite 2. O。
在本發(fā)明中所選用的振動采集儀是外購產品，其型號為ENTEK公司的DP1500，或選用德國申克公司的Vibroport 41。
根據本發(fā)明主要特點是快速、準確地計算出解決振動超標問題的校正質量，同時顯示出影響系數數值和振動矢量關系圖，而且把振動采集儀和手機/電腦有機結合起來， 方便快捷。另外，還具有如下特點1、節(jié)省時間，不需要重復驗算，馬上可得到結果；2、操作員計算能力不同，不會影響動平衡試驗結果；3、矢量圖自動給出，有效避免了人工繪制的角度偏差；4、過程全數列運算，即中間過程不進行四舍五入，所以不會出現(xiàn)累積誤差疊加放大問題；5、方便、直觀，把復雜的處理過程簡單化、可視化。


圖1是本發(fā)明的手機工具模塊的界面圖； 圖2是圖1中顯示的文本模塊的界面圖；圖3是圖1中顯示的圖形模塊的界面圖； 圖4是圖1中顯示的輸入模塊的界面圖；圖5是圖1中顯示的輸出模塊的界面圖； 圖6是圖1中顯示的按鈕模塊的界面圖； 圖7是圖1輸入完成了初始測量的振動數據的應用參考圖； 圖8是圖1輸入完成了試重質量的大小方向的應用參考圖； 圖9是圖1輸入完成了增加試重后的振動值的應用參考圖； 圖10是圖1點擊單面動平衡工具計算按鈕模塊的應用參考圖； 圖11是圖1點擊單面動平衡工具清除按鈕模塊的應用參考圖。
具體實施方式
參見圖1給出了單面動平衡工具，該工具是采用的手機作為工具模塊。在手機的界面上顯示出說明性文字及警示信息的文本模塊、繪制矢量關系的圖形模塊、動平衡數據錄入的輸入模塊、校正質量及影響系數顯示的輸出模塊、矢量計算和數據清除的按鈕模塊。
參見圖2中的文本模塊。該功能模塊使用了靜態(tài)文本框，從上到下的文本框中依次包括了 “單面動平衡工具”、“初始測量的振動數值”、“試重質量的大小方向”、“增加試重后的振動值”、“去掉試重的校正質量”、“保留試重的校正質量”、“影響系數”，以及警示信息文本框內容為“注試重質量與校正質量的讀取轉向要求一致”，另有數據輸入、輸出位置的長方形邊框及符號“Z”、“。”，按鈕處的“計算”、“清除”文本框。
參見圖3中的圖形模塊。該功能模塊用一個右旋箭頭作為旋轉機械設備順指針的轉動方向，然后用兩條互相垂直的虛線段平分三個虛線等間距的同心圓，再以右側水平位置為0°起點，逆時針分度依次標注垂直上方90°、水平左側180°、垂直下方270°。
參見圖4中的輸入模塊。該功能模塊使用了輸入文本框，即“初始測量的振動數值”的右側及其角度符號“Z”的右側，定義變量名為Ti001、Ti002，“試重質量的大小方向” 的右側及其角度符號“Z”的右側，定義變量名為Ti004、Ti005，“增加試重后的振動值”的右側及其角度符號“Z”的右側，定義變量名為Ti006、Ti007。
參見圖5中的輸出模塊。該功能模塊使用了動態(tài)文本框，即“去掉試重的校正質量”的右側及其角度符號“Z”的右側，定義變量名為0ut003、0ut004, “保留試重的校正質量”的右側及其角度符號“Z”的右側，定義變量名為0ut005、0ut006，“影響系數”的右側及其角度符號“ Z，，的右側，定義變量名為OutOO 1、0ut002。
參見圖6中的按鈕模塊。該功能模塊由“計算”、“清除”兩個按鈕組成。
具體應用實例(如旋轉機械設備不平衡問題造成了振動數值嚴重超標)1、首先用振動采集儀(如振動采集儀選用ENTEKDP1500)測得旋轉機械設備一側軸承箱徑向初始振動AO為761 μ m Z 15°，停機，在轉機平衡槽或葉輪輪盤加裝或焊接試重質量塊P為530g Z 65°，再次啟動轉機，采集試重后同一位置的振動值及相位Al為 417ym Z 104° ；2、選用單面動平衡工具，本實例的單面動平衡工具選用手機(手機型號為多普達 S900)運行；3、點擊手機的方向鍵，使光標移動到輸入模塊中“初始測量的振動數據”右側的輸入框內，觸屏手機可以直接觸摸激活該輸入框，下同，依次點擊輸入數字“7”、“6”、“ 1”，然后點擊手機的確認鍵，再點擊手機的方向鍵，使光標移動到“Z”符號右側的輸入框內，依次點擊輸入數字“1”、“5”并點擊手機的確認鍵，如圖7所示；4、點擊手機的方向鍵，使光標移動到輸入模塊中“試重質量的大小方向”右側的輸入框內，依次點擊輸入數字“5”、“3”、“0”，然后點擊手機的確認鍵，再點擊手機的方向鍵，使光標移動到“ Z”符號右側的輸入框內，依次點擊輸入數字“6”、“5”并點擊手機的確認鍵，如圖 8所示；5、點擊手機的方向鍵，使光標移動到輸入模塊中“增加試重后的振動值”右側的輸入框內，依次點擊輸入數字“4”、“ 1”、“7”，然后點擊手機的確認鍵，再點擊手機的方向鍵，使光標移動到“Z”符號右側的輸入框內，依次點擊輸入數字“1”、“0”、“4”并點擊手機的確認鍵， 如圖9所示；6、點擊手機的方向鍵，使光標移動到單面動平衡工具計算按鈕模塊，點擊手機的確認鍵，此時單面動平衡工具立刻顯示運算結果，即“去掉試重的校正質量”右側顯示 “468” Z “94”，“保留試重的校正質量”右側顯示“257” Z “ 183”，“影響系數”右側顯示 “1.63”Z“101”，同時，圖形模塊自動繪制出初始振動AO、試重質量塊P、試重后振動Al、質量塊P實際產生的矢量AP，以及A0、A1、AP端點間的輔助線，如圖10所示；7、如果需要重新錄入數據，只需點擊手機的方向鍵，使光標移動到清除按鈕，點擊手機的確認鍵，此時所有模塊數據清除，手機顯示屏顯示初始的界面圖，如圖11所示。
在本發(fā)明中，所涉及的單面動平衡工具是把振動采集儀和手機有機結合起來，不但最大程度地降低了人為因素的影響，而且取得了便捷、高效、準確的效果。除此之外，還可以把振動采集儀和電腦結合起來，其功能效果完全一致。
權利要求
1.一種單面動平衡工具，包括振動采集儀和手機/電腦兩部分組成；所述的手機/電腦具有工具模塊，該工具模塊包括說明性文字及警示信息的文本模塊、繪制矢量關系的圖形模塊、動平衡數據錄入的輸入模塊、校正質量及影響系數顯示的輸出模塊、矢量計算和數據清除的按鈕模塊。
2.用于權利要求1的振動處理應用步驟(1)由振動采集儀采集動平衡試驗數據；(2)運行手機/電腦的工具模塊；(3)依次在輸入模塊中輸入動平衡試驗數據；(4)選擇并點擊“計算”按鈕模塊，此時輸出模塊顯示校正質量、影響系數，圖形模塊顯示出振動矢量關系圖；(5)按照校正質量對旋轉機械設備進行動平衡操作處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單面動平衡工具。該工具包括振動采集儀和手機／電腦兩部分組成；所述的手機／電腦具有工具模塊，該工具模塊包括文本模塊、圖形模塊、輸入模塊、輸出模塊、按鈕模塊。其應用步驟為一是采集振動超標旋轉機械設備的動平衡數據，二是在已裝載“單面動平衡工具”的手機／電腦中選擇并運行此工具，三是依次在輸入模塊中輸入動平衡數據，四是選擇并點擊“計算”按鈕模塊，輸出模塊顯示出去掉試重的校正質量、保留試重的校正質量兩套解決方案，以及影響系數值和振動矢量關系圖的兩種關鍵信息要素。本發(fā)明具有方便快捷，立刻顯示結果，直觀的把復雜的處理過程簡單化、可視化。
文檔編號G01M1/38GK102494846SQ20111038425
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2011年11月28日
發(fā)明者馬廉, 馬杰 申請人:馬杰