螺旋桨动平衡测试

目标是对重量小于 50 公斤、直径最大 1850mm 的碳纤维螺旋桨进行动平衡测试。碳纤维螺旋桨通常用于航空、无人机或风力设备等领域，其轻量化、高强度特性使得动平衡尤为重要。不平衡会导致振动，缩短设备寿命，甚至引发安全隐患。由于螺旋桨直径较长（1850mm），可能需要双平面动平衡以确保在整个长度上的振动最小化。

测试方案设计

设备需求

基于Dewesoft 方案，以下是推荐的设备配置：

·       数据采集系统：一台 4 通道数据采集设备（如Dewesoft siriusm-acc+），用于采集振动和转速信号。

·       加速度计：两只 IEPE 加速度计，用于双平面测点（分别安装在螺旋桨两端的轴承或支撑点）。

·       转速计：一台光学转速计（如带反射贴纸的数字式转速计），用于测量螺旋桨的转速和绝对角度位置。

·       软件：DewesoftX 软件，启用动平衡?？?，支持双平面动平衡计算。

·       辅助工具：试重（质量已知的小块物体）、磁性固定支架、强力胶（用于固定加速度计）、计算机。

螺旋桨动平衡测试测试准备

·       安装加速度计：将两只加速度计分别固定在螺旋桨两端的支撑点或轴承处。使用强力胶确保加速度计与支撑点紧密接触，避免测量误差。假设螺旋桨直径 1850mm，两个测点可分别位于距离两端约 200-300mm 的位置（具体位置需根据实际支撑结构调整）。

·       安装转速计：将光学转速计固定在磁性支架上，对准螺旋桨一端的标记（如反射贴纸），确保准确读取转速和角度。Dewesoft 方案中将转速计对准转子端部的皮带轮，您的应用中可选择螺旋桨轴端。

·       连接设备：将加速度计和转速计连接至数据采集系统，再通过  USB  连接至运行

DewesoftX 软件的计算机。

4.        测试步骤

参考Dewesoft 的双平面动平衡流程，具体步骤如下：

1.        初始运行（Run 1）：

1.       在 DewesoftX 中启用动平衡?？椋≡瘛八矫妗蹦Ｊ讲⑹淙肼菪暗慕谱伲ㄐ韪菔导试诵凶偕瓒?，例如 1000 RPM）。

2.       启动螺旋桨至稳定转速，记录初始振动数据（振幅和相位），作为基准。

1.       试重运行 1（Run 2 - Plane 1）：

1.       在螺旋桨一端（Plane 1，例如靠近轴端的平面）添加已知质量的试重（如 5

克，位置记录为 0°），再次运行至稳定转速，记录振动数据。

2.       移除试重。

1.       试重运行 2（Run 3 - Plane 2）：

1.       在螺旋桨另一端（Plane 2，例如靠近叶的平面）添加试重（可与Plane

1 相同或不同，如 5 克，位置记录为 0°），运行并记录振动数据。

2.       移除试重。

1.       计算校正质量：

1.       DewesoftX 软件根据三次运行的数据，自动计算每个平面上所需的校正质量和角度（基于影响系数法）。

2.       结果以极坐标形式显示，例如“Plane 1 需添加 10 克于 45°，Plane 2 需添加

8 克于 120°”。

1.       添加校正质量：

1.       根据计算结果，在螺旋桨两端位置添加校正质量（可粘贴或钻孔移除材料）。

2.       再次运行螺旋桨，验证振动是否降至可接受范围（如 ISO 1940 G2.5 标准）。

1.       重复调整（可选）：

1.       若残余振动仍超标，可重复步骤 4-5 进行微调。

2.       注意事项

·       转速选择：测试转速应为螺旋桨实际运行转速，且低于其第一共振频率的 70%，以确?！案招宰印奔偕璩闪ⅰ?/span>

·       传感器安装：加速度计和转速计的安装必须稳固，避免松动导致信号不稳定。

·       试重选择：试重质量不宜过大（建议 5-10 克），以免过度扰动系统。

·       安全防护：直径 1850mm 的螺旋桨旋转时需确保周围无人员，测试区域需隔离。

3.       预期结果

·       测试完成后，DewesoftX 将提供：

o       初始不平衡的振幅和相位图。

o       每个平面的校正质量和角度。

o       平衡后的振动水平（以 mm/s 或g 为单位）。

·       理想情况下，振动应降低至符合 ISO 标准的容差（如 G2.5 或 G6.3，视应用需求而定）。

1.       数据采集系统

推荐型号：Siriusm-4ACC+（4 通道数据采集设备）

参数：

·       通道数：4 个模拟输入通道（支持 IEPE 加速度计和转速计信号）。

·       采样率：高达 200 kS/s（每通道），足以捕捉螺旋桨旋转频率（假设 1000 RPM ≈

16.67 Hz，第一阶频率远低于采样率）。

·       分辨率：24 位 ADC，确保高精度振动信号采集。

·       输入范围：±10 V（兼容 IEPE 传感器输出）。

·       电源：9-36 V DC（便携式供电，适合现场测试）。

·       接口：USB 连接至计算机，运行 DewesoftX 软件。

·       重量：约 0.74 kg，轻便易携带。

·       工作温度：-10°C 至 50°C，适合常规测试环境。

2.       加速度计

推荐型号：Dytran 3055F6（单轴 IEPE 加速度计）

数量：2 只（分别用于双平面测点）

参数：

·       测量范围：±50 g（假设螺旋桨振动不超过此范围，可根据实际需求调整至±10 g 或

±100 g）。

·       频率响应：1 Hz 至 10 kHz（覆盖螺旋桨旋转频率及其谐波）。

·       灵敏度：100 mV/g（标准值，便于信号放大和分析）。

·       供电：IEPE 供电，18-30 V DC，2-20 mA（由 DEWE-43A 直接支持）。

·       安装方式：10-32 螺纹底座或粘贴安装（建议使用强力胶固定于螺旋桨支撑点）。

·       重量：约 10 克（轻量化，不影响螺旋桨质量分布）。

·       防护等级：IP65，耐受测试环境的灰尘和轻微湿气。

·       工作温度：-54°C 至 163°C（适应多种测试条件）。

安装建议：

·       两个加速度计分别安装在螺旋桨两端支撑点（如轴承处），距离螺旋桨两端约 200- 300mm，确保覆盖双平面振动。

·       使用强力胶（如 3M DP420）固定，确保传感器与支撑结构的刚性连接。

3.       转速计

推荐型号：Monarch Instruments ROS-W（光学反射式转速计）

数量：1 只

参数：

·       测量范围：5 RPM 至 200,000 RPM（覆盖螺旋桨低速至高速运行范围，例如 1000 RPM）。

·       精度：±0.01% 或 ±1 RPM（确保相位测量精度）。

·       工作距离：2 cm 至 50 cm（便于对准螺旋桨端部的反射贴纸）。

·       输出信号：TTL 脉冲输出（5V 方波），兼容 DEWE-43A 的数字输入通道。

·       光源：可见红光激光或 LED，确保反射贴纸清晰识别。

·       供电：9-12 V DC（可由外部电池或DEWE-43A 辅助电源供电）。

·       安装方式：磁性支架固定，调整角度对准螺旋桨标记。

·       重量：约 0.2 kg，便于现场安装。

·       防护等级：IP54，适合室内或半封闭测试环境。

·       工作温度：0°C 至 40°C。

安装建议：

·       在螺旋桨轴端或叶片根部粘贴一块反射贴纸（约 1 cm × 1 cm），作为转速计的触发标记。

·       将转速计固定在磁性支架上，距离螺旋桨约 20-30 cm，确保激光/LED 光束对准反射贴纸。

设备配置：

SDSiriusm-4ACC+        

动平衡软件功能?？?nbsp;       加速度传感器 3056F6（含 10 米电缆） 

转速计 Monarch ROS-W        

设备及软件现场培训（一天）        

厂商北京圣达骏业科技有限公司