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研究生:葉興樹
研究生(外文):Hsing-Shu Yeh
論文名稱:液態自動平衡環之研究
指導教授:董必正董必正引用關係
指導教授(外文):Pi-Cheng Tung
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所碩士在職專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:液態平衡環
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一種靠液體運轉時產生離心力,以減少振動的自動平衡裝置。一般來說『自動平衡裝置』:為一單自由度系統,藉由離心力使平衡流體與偏心質點的相位相反,以自動抵消旋轉體的不平衡,因而達到減少振動的產生。在日常生活中,如洗衣機就是運用這種原理,以水環方式內含液體,利用洗衣槽運轉時產生離心力,即使衣物擺放沒平衡,但隨著速度的提高,會使洗衣機在運轉趨向平衡,以達成自動平衡的效果。
在本文中,主要是介紹一種液態環的平衡裝置,本系統屬於平面方向的減震裝置。其物理特性是經由實際操作運轉量測方式所獲得,並且對液態環的自動平衡裝置的質量、轉速對振動的影響作相關的探討分析,比較有無安裝液態自動平衡裝置對運轉體振動值的改善效果。
An automatic balance device works by using the centrifugal force produced by liquids to reduce vibration. Generally , automatic balance device is a single degree of freedom systems through centrifugal force to let the eccentric mass and fluid out of phase and to automatically offset the unbalance of rotating body, and thus to reduce the vibration generated.
In daily life, washing machine is using this principle with water ring containing a liquid to balance the laundry chute when the centrifugal force is generated. As the speed increasing, it will make washing machines in operation tend to reach auto balance effect event if the clothes placed without balance.
In this thesis, a balancing device for liquid ring which is a damping device for plane orientation is introduced. Physical properties of transporter operation are through actual measurement.
Analysis is performed and discussions are given about the weight and speed of automatic balance device of liquid ring which affect vibration of transporter operation. Comparison of the improvement on vibration values of transporter operation between with and without liquid automatic balance device installation is studied.
摘要……………………………………………………………i
英文摘要………………………………………………………ii
誌謝……………………………………………………………iii
目錄……………………………………………………………iv
圖目錄…………………………………………………………vii
表目錄…………………………………………………………ix
第一章緒論……………………………………………………1
1 - 1文獻回顧……………………………………………… 1
2 - 2研究方向及目的……………………………………… 3
3 - 3內容簡介……………………………………………… 4

第二章系統振動型態的理論分析……………………………5
2 - 1無阻尼單自由振動…………………………………… 6
2 - 2旋轉體因不平衡所致的強制振動…………………… 10
2 - 3旋轉軸之危險速度…………………………………… 13
2 - 4吸振器之運動方程式………………………………… 17
2 - 5 G Fall 平衡振動控制原理………………………… 22

第三章實驗的介紹及研究……………………………………25
3 - 1液態自動平衡裝置設計概念………………………… 25
3 - 2實驗架構及特性介紹………………………………… 27
3 - 2 - 1平面旋轉機械(模擬用)架構之介紹…………… 28
3 - 3實驗設備及量測儀器………………………………… 29
3 - 3 - 1實驗設備………………………………………… 29
3 - 3 - 2量測儀器………………………………………… 30
3 - 4液態平衡環的構造介紹……………………………… 31
3 - 4 - 1液態平衡環的原理……………………………… 33
3 - 4 - 2液態平衡環運轉頻率相位的關係……………… 34
3 - 5實驗方法……………………………………………… 37
3 - 5 - 1實驗量測及研究之流程步驟…………………… 37
3 - 5 - 2實驗量測條件及頻率參數定義………………… 38
3 - 5 - 3實驗項目及步驟………………………………… 40
3 - 6實驗及量測…………………………………………… 40
3 - 6 - 1量測系統自然頻率……………………………… 41
3 - 6 - 2不同質量偏心負載振動值……………………… 42
3 - 6 - 3液態平衡裝置的臨界頻率……………………… 45
3 - 6 - 4實驗測試與量測………………………………… 47


第四章 實驗結果與討論分析……………………………… 56
4 - 1系統的自然頻率……………………………………… 56
4 - 1 - 1徑向(水平向)振動量測………………………… 56
4 - 1 - 2軸向(垂直向)振動量測………………………… 57
4 - 2運轉頻率及偏心荷重對系統的影響………………… 57
4 - 3液態平衡裝置的臨界頻率…………………………… 58
4 - 4實驗結果與量測分析……………………………… …58
4 - 4 - 1液體填充量對系統振動值之影響……………… 58
4 - 4 - 2液態填充量對系統減振率之分析……………… 59
4 - 4 - 3在不同頻率液體填充量對系統振動的改善…… 61

第五章結論與展望……………………………………………80
5 - 1結論…………………………………………………… 80
5 - 2展望…………………………………………………… 82
附表……………………………………………………………83
參考文獻………………………………………………………86
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[3] Yasuaki Sonoda and Hiroshi Yamamoto and Yasuhiko Yokoi
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[4] Jintal Chung ”Vibration Absorber For Reduction Of The In-Plane Vibration In An Optical Disk Drive” IEEE Transaction On Consumer Electromics. Vol. 50, No. 2, 2004.
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民國89年。
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[9] 謝榮晉,「自動平衡裝置在吊扇上之運用」,國立中央大學,碩士論文,94年11月。
[10] 廖冠文,「液體平衡環在立式轉動機械上之運用」,國立中央大學,碩士論文,97年6月。
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