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动平衡原理

工业设备 2019-04-18 13:47 未知晓娜
不平衡振动是困扰旋转机械正常工作的主要因素,在工业上常常采用测相测幅的整机动平衡方法,通过测得转子键相信号及振动信号来计算不平衡量的大小与相位,该法开机次数少,平衡精度高。而以大型轴流风机为代表的旋转机械,由于转子结构上的限制,在现场测试时往往难以获取测相测幅整机动平衡方法所需的键相信号
这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动,产生噪声和加速轴承磨损,以致严重影响产品的性能和寿命。电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中,都需要经过平衡才能平稳正常地运转。
根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正,可改善转子相对于轴线的质量分布,使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。因此,平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。
通常,转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤,平衡机主要用于不平衡量的测量,而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备,或用手工方法完成。有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
置于两根水平导轨上的转子如有不平衡量,则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动,直至这个不平衡量处于最低位置时才静止。
被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上,在支座的下面嵌装一片反射镜。当转子不存在不平衡量时,由光源射出的光束经此反射镜反射后,投射在不平衡量指示器的极坐标原点。如果转子存在不平衡量,则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜,支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转,这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。根据这个光点偏转的坐标位置,可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子,一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下,根据转子不平衡引起的支承振动,或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同,可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡(静不平衡),它虽然是在转子旋转时进行测量,但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡,也能分别测量静不平衡和偶不平衡,一般称为动平衡机。
离心力式平衡机按支承特性不同,又可分为软支承平衡机和硬支承平衡机。平衡转速高于转子一支承系统固有频率的称为软支承平衡机。这种平衡机的支承刚度小,传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比。平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承平衡机,这种平衡机的支承刚度大,传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。
 
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