高加速離心機主要分七個部分組成:離心裝置、真空裝置、測速裝置、工作主軸擺動檢測
系統、工作轉盤、計算機控制系統以及支撐它們的機架和系統相關連線組成。
1、離心裝置:采用交流電機帶動工作主軸高速轉動達到試驗所需轉速。
2、真空裝置:用于減少離心機高速運轉時工作轉盤的摩擦發熱;減少空氣阻力,改善工作條
件,防止因發熱引起的工作轉盤變形,設備運轉之前由真空泵對轉盤“工作室"
抽真空。真空裝置原理圖如下圖一所示:
圖一 真空裝置原理圖
真空泵直接抽吸離心機工作腔內的空氣,真空表用于測量離心機工作腔內的真空度,真空
開關用于感知工作腔內的真空度達到已設定值時的信號輸出元件,本設備的真空度設定為
-0.65atm,在離心機控制系統給定離心機運行時,先由真空系統開始工作,對工作腔抽吸真空,
當真空度達到-0.6atm 時,真空開關就會工作,同時將真空度達到運行要求的信號傳遞給主控
計算機。此時離心機動力驅動系統才可以得電工作。電磁放氣閥用于離心機停止工作后對工作
腔體補充空氣,使工作腔內部壓力與外部相同。
3、測速系統:測速光電傳感器直接測量工作主軸的轉速,并將測量脈沖信號反饋給控制系統。
4、工作主軸擺動檢測系統:為離心機高速運轉提供保證,擺動傳感器直接測量柔性主軸的擺
動量,將擺動量的單項位移 0.5mm 定義為 20 個級別,每一級代表主軸偏移中心位置 0.01mm。
在一定的低轉速以內,由于離心機要通過一階臨界轉速,不作為檢測判別的依據,在此轉速以上的時候,由于主軸系統高速運轉主軸擺動量級作為測量的依據,對于專用夾具轉盤可設定為
8 級,對于萬能夾具轉盤可設定為 10 級。在離心機擺動量級達到或超過擺動設定量級的時候,
系統會報警提示并自動減速停機。
5、工作轉盤:安裝在主軸上,試品通過子夾具安裝在工作轉盤的某一半徑處,工作轉盤做等
速回轉時,試品就受到一個離心恒加速度的作用。改變工作轉盤的回轉速度,就可獲得所需的
加速度值。加速度值的計算方法如下:
A = 0.00112Rn 2
式中
A:恒加速度值,單位:g
R:試品安裝計算半徑,單位:m
n: 工作轉臂回轉轉速,單位:r/min
6、計算機控制系統:控制系統由一套完整的計算機控制及采集系統組成,由工控機控制系統
的運行和設備工作狀態的參數監測。軟件系統采用高級語言編程,可實現實時對話控制和控制
界面的修改,控制界面可實時顯示加速度、轉速及曲線等重要信息。