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动平衡原理

这种平衡方法称为动平衡原理。动平衡不仅可以消除动不平衡的力偶,还可以消除静不平衡的离心力,因此可以适用于寻找各种柱状转子的平衡。如离心压缩机转子、大型电机转子等。

中文名

外文名称的动平衡原理

Dynamic balance principle

动平衡原理的基本原理

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不平衡振动是困扰旋转机械正常运行的主要因素。在工业上,通常采用测量相位的整个机动平衡方法,通过测量转子键相信号和振动信号来计算不平衡测量的大小和相位。该方法启动次数少,平衡精度高。由于转子结构的限制,以大型轴流风机为代表的旋转机械在现场测试中往往难以获得测量相位的整个机动平衡方法所需的键相信号[1]

这种不平衡的离心力会对转子轴承产生振动、噪声和加速轴承磨损,严重影响产品的性能和使用寿命。电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子、钟表摆轮等旋转部件需要平衡才能平稳正常运行。

根据平衡机测量的数据校正转子的不平衡,可以改善转子相对于轴的质量分布,将转子旋转时产生的振动或作用于轴承的振动力降低到允许范围。因此,平衡机是减少振动、提高性能和提高质量的必要设备。

通常,转子的平衡包括两个步骤:不平衡测量和校正。平衡机主要用于不平衡测量,不平衡校正通常用于其他辅助设备,如钻床、铣床和点焊机,或手动完成。一些平衡机已经将校正装置作为平衡机的一部分。

重力平衡机和离心力平衡机是两种典型的平衡机。重力平衡机通常被称为静态平衡机。它依靠转子本身的重力来测量静态不平衡。

如果两个水平导轨上的转子有不平衡,其对轴的重力矩使转子在导轨上滚动,直到不平衡处于最低位置。

用静压轴承支撑的支架上放置平衡转子,支架下嵌入反射镜。当转子没有不平衡时,光源射出的光束投射在不平衡指示器的极坐标原点。如果转子有不平衡,转子支架在不平衡重力矩的作用下倾斜,支架下的反射镜倾斜,使反射光束偏转,使极坐标指示器上的光点离开原点。根据光点偏转的坐标位置,可以得到不平衡的尺寸和位置。

重力平衡机只适用于一些平衡要求较低的盘状零件。离心式单面或双面平衡机一般用于平衡要求较高的转子。

离心平衡机是根据转子不平衡引起的支撑振动或作用于支撑的振动力来测量不平衡的。可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能在一个平面上测量不平衡(静不平衡),虽然是在转子旋转时测量的,但仍属于静平衡机。一般称为动平衡机,可分别测量静不平衡和偶不平衡。

根据不同的支撑特性,离心力平衡机可分为软支撑平衡机和硬支撑平衡机。平衡速度高于转子支撑系统的固有频率称为软支撑平衡机。该平衡器的支撑刚度较小,传感器检测到的信号与支撑的振动位移成正比。平衡速度低于转子支撑系统固有频率的称为硬支撑平衡机,其支撑刚度大,传感器检测到的信号与支撑振动成正比。

使用动平衡原理

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平衡机的主要性能用两个综合指标表示:最小可达剩余不平衡和不平衡减少率。前者是平衡功能使转子达到的剩余不平衡的最小值,是平衡机最高平衡能力的指标;后者是校正后减少的不平衡与初始不平衡之比。它是平衡效率的指标,通常用百分比表示。

在现代机械中,由于挠性转子的广泛应用,人们研制出了挠性转子平衡机。这种平衡器必须在转子工作速度范围内进行无级调速;除了测量支撑的振动或振动力外,还可以测量转子的偏转变形。柔性转子平衡机有时安装在真空保护室,适用于汽轮机等转子的平衡。它配备了巨大的辅助设备,如抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理计算机系统。

根据大规模生产的需要,汽车制造、电机制造等工业部门有大量的现代设备,可以自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机和平衡自动线。

动平衡原理是动平衡的条件

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在GB9239标准规定:"如果刚性转子不能满足盘状转子的静平衡条件,则需要平衡两个平面,即动平衡。"只有静平衡的转子条件如下(平衡静度G0.4级是最高精度,泵叶轮的动平衡静度一般选择G6.3级或G2.5):

1)单级泵和两级泵的转子,工作速度≥1800转/分时,只要D/b<6时,应做动平衡。

2)无论工作速度如何,多级泵和组合转子(3级或3级以上)都应进行动平衡。

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参考资料

1.

测幅整机动平衡法及仪器研究

.中国知网[引用日期2016-08-01]

标签: 油机动传感器

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