寧波市北侖區(qū)廣起精密儀器有限公司
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轉(zhuǎn)子動平衡及操作技術(shù)
一. 轉(zhuǎn)子動平衡..
(一) .有關(guān)基本概念
1. 轉(zhuǎn)子
機(jī)器中繞軸線旋轉(zhuǎn)的零部件,稱為機(jī)器的轉(zhuǎn)子.
2. 平衡轉(zhuǎn)子
旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)時對軸承只有靜壓力的轉(zhuǎn)子.
3. 不平衡轉(zhuǎn)子
如果轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時對軸承除有靜壓力外,附加有動壓力,則稱之為不平衡的轉(zhuǎn)子
不平衡轉(zhuǎn)子的危害性:轉(zhuǎn)子如果是不平衡的,附加動壓力將通過軸承傳達(dá)到機(jī)器上,外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)專用平衡機(jī)引起整個機(jī)器的振動產(chǎn)生噪音,加速軸承的磨損,降低機(jī)器的壽命,甚至使機(jī)器控制失靈,發(fā)生嚴(yán)重事故.
(二) 轉(zhuǎn)子不平衡的幾種形式
1. 靜不平衡
主矢不為零,主矩為零:
R0═Mrcω2≠0 rc≠0
M0═0 JYZ═JZX═0
R0通過質(zhì)心C,轉(zhuǎn)軸Z與中心主慣性軸平行。
( 圖1)
2. 準(zhǔn)靜不平衡
主矢和主矩均不為零,但相互垂直
R0═Mrcω2≠0
M0═0 JYZ═JZX═0
R0不通過質(zhì)心C,轉(zhuǎn)軸Z與中心主慣性軸相交于某一點(diǎn)。
(圖2)
3. 偶不平衡
主矢為零,主矩不為零
R0═0 rc═0
M0≠0 JXZ≠0 JYZ≠0
(圖3)
4. 動不平衡
主矢和主矩均不為零且既不相交,又不平行.
R0═Mrcω2≠0 rc≠0 M0≠0 JXZ≠0 JYZ≠0
(圖4)
5.選擇靜平衡或動平衡的一般原則
當(dāng)轉(zhuǎn)子外徑D與長度L滿足D/L≧5時,不論其工作轉(zhuǎn)速高低都只需進(jìn)行靜平衡
(如果L/l>2時)
當(dāng)D≤I時,n>1000r/min必須進(jìn)行動平衡.(特殊要求除外)
(三) 動平衡機(jī)的工作原理
把剛性回轉(zhuǎn)體安裝在動平衡機(jī)的彈性支承上,使回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動.根椐支承的不同情況,(通過回轉(zhuǎn)體的周期性機(jī)械振動信號變?yōu)殡姼行盘?/span>)微電機(jī)轉(zhuǎn)子專用平衡機(jī)測量出支承的振動和支反力.用分離解算電路,計(jì)算出回轉(zhuǎn)體的不平衡量,再對回轉(zhuǎn)體進(jìn)行加重或去重,直至平衡量達(dá)到要求.
1. 軟支承動平衡機(jī)的分離解算原理
剛性回轉(zhuǎn)體動平衡時,任一校正面的不平衡量都會使左,右二支承同時產(chǎn)生振動, α設(shè)校正面I上的不平衡量m1r1在左,右支承處引起的振幅分別用αL1mr1和αR1mr1表示;校正面Ⅱ上的不平衡量m2r2在左,右支承處引起的振幅分別用αL2mr2和αR2mr2表示.其中為一組與回轉(zhuǎn)體重量,支承位置,校正面位置及回轉(zhuǎn)體慣性矩等有關(guān)的動力影響系數(shù),在實(shí)際操作中,可由試驗(yàn)確定.
則左,右支承的振幅Vl,VR與不平衡量m1r1,m2r2的關(guān)系為:
VL═αL1m1r1+αL2m2r2
VR=αR1m1r1+αR2m2r2
以下兩式可聯(lián)立解出得:
m1r1=αR2 VL/?-αL2 VR/?
m2r2=αL1VR/?-αR1 VL/?
式中:△=αL1 αR2-αL2αR1
由算式可知:只要知道四個影響系數(shù),就可以從測得的支承振幅VL和VR算出不平衡量m1r1和m2r2,在動平衡機(jī)實(shí)際操作中,無需算出四個動力影響系數(shù),只需通過調(diào)整電位器W1,W2,W3,W4即可求出m1r1和m2r2(見DRZ—1A)動平衡機(jī)操作顯示屏示意圖.(圖5)
2. 硬支承動平衡機(jī)的分離解算原理
在硬支承動平衡機(jī)中,不平衡產(chǎn)生的離心力與支承振幅成正比,而且相位相同,因此,圈帶臥式硬支承平衡機(jī)對于硬支承動平衡機(jī)是通過測量支承反力來確定二校正面上的不平衡量,若二校正面上的不平衡量產(chǎn)生的離心力為FL和FR,則左,右兩支承的反力NL和NR,則左,右兩支承的反力NL和NR.可由靜力學(xué)的方法求出.
硬支承平衡機(jī)的支承關(guān)系式如下:
(1) FL=fL+1/B(AfL-CfR)
FR=fR-1/B(AfL-CfR)
(圖6)
(2) FL=fL+1/B(AfL+CfR)
FR=fR-1/B(AfL+CfR)
(圖7)
(3) FL=fL-1/B(AfL+CfR)
FR=fR+1/B(AfL+CfR)
(圖8),(圖9)
(4) FL=fL+1/B(AfL-CfR)
FR=fR+1/B(AfL-CfR)
(圖10)
圖中的A,B,C為支承和校正面的位置尺寸.離心力FL和FR僅與支承反力NL和NR及尺寸A,B,C有關(guān).不同的支承形式只改變支反力的運(yùn)算符號,用傳感器測出支反力NL,使用如軟支承平衡機(jī)類似的分離解算電路,求出離心力FL和FR,再根椐回轉(zhuǎn)體的工作角度ωω 算出左,右校正面上的不平衡量FL/ω和FR/ω