動(dòng)平衡儀的原理與應(yīng)用

1、動(dòng)平衡儀儀的原理與應(yīng)用動(dòng)平衡儀，久經(jīng)考驗(yàn)的動(dòng)平衡技術(shù)推出的一款便攜式現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀。兼?zhèn)洮F(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)量、振動(dòng)分析和單雙面動(dòng)平衡等諸多功能，簡(jiǎn)捷易用，是企業(yè)預(yù)知生產(chǎn)、保養(yǎng)、維修，尤其是精密機(jī)床、主軸、電機(jī)、磨床、風(fēng)機(jī)等設(shè)備制造廠和振動(dòng)技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)最為理想之工具。旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分,在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大作用。轉(zhuǎn)子不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的常見(jiàn)問(wèn)題,也是誘發(fā)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的主要原因之一。因此,開(kāi)展動(dòng)平衡技術(shù)研究具有重要的學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用價(jià)值。但隨著電子計(jì)算機(jī)和測(cè)試等技術(shù)的迅猛發(fā)展，動(dòng)平衡技術(shù)也得到了很大發(fā)展，其研究成果對(duì)推動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械向高速、高效、高可靠方向發(fā)展起到了重要作用。有關(guān)

2、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)的研究主要集中在動(dòng)平衡測(cè)試、非對(duì)稱(chēng)/非平面模態(tài)轉(zhuǎn)子平衡、無(wú)試重平衡、自動(dòng)平衡等技術(shù)領(lǐng)域方法 /步驟1. 1現(xiàn)場(chǎng)平衡概念和必要性常用機(jī)械中包含著大量的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零部件，例如各種傳動(dòng)軸、主軸、電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等，統(tǒng)稱(chēng)為動(dòng)平衡儀回轉(zhuǎn)體。在理想的情況下回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)與不旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)軸承產(chǎn)生的壓力是一樣的，這樣的回轉(zhuǎn)體是平衡的回轉(zhuǎn)體。不平衡產(chǎn)生：但工程中的各種回轉(zhuǎn)體，由于材質(zhì)不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產(chǎn)生的誤差，甚至設(shè)計(jì)時(shí)就具有非對(duì)稱(chēng)的幾何形狀等多種因素，使得回轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)時(shí)， 其上每個(gè)微小質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過(guò)軸承作用到機(jī)械及其基礎(chǔ)上，引起振動(dòng)，產(chǎn)生了噪音，

3、加速軸承磨損，縮短了機(jī)械壽命，嚴(yán)重時(shí)能造成破壞性事故。為此，必須對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡，使其達(dá)到允許的平衡精度等級(jí)，或使因此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)幅度降在允許的范圍內(nèi)。2. 21、定義 1）靜平衡在轉(zhuǎn)子一個(gè)校正面上進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在靜態(tài)時(shí)是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為靜平衡又稱(chēng)單面平衡。2）動(dòng)平衡在轉(zhuǎn)子兩個(gè)校正面上同時(shí)進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在動(dòng)態(tài)時(shí)是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為動(dòng)平衡又稱(chēng)雙面平衡。2、轉(zhuǎn)子平衡的選擇與確定如何選擇轉(zhuǎn)子的平衡方式，是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。其選擇有這樣一個(gè)原則：只要滿(mǎn)足于轉(zhuǎn)子平衡后用途需要的前提下，能做靜平衡的，則不要做動(dòng)平衡，能做

4、動(dòng)平衡的，則不要做靜動(dòng)平衡。原因很簡(jiǎn)單，靜平衡要比動(dòng)平衡容易做，省功、省力、省費(fèi)用?，F(xiàn)代，各類(lèi)機(jī)器所使用的平衡方法較多，例如單面平衡（亦稱(chēng)靜平衡）常使用平衡架，雙面平衡 （亦稱(chēng)動(dòng)平衡）使用各類(lèi)動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)。靜平衡精度太低，平衡時(shí)間長(zhǎng)動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)雖能較好地對(duì)轉(zhuǎn)子本身進(jìn)行平衡，但是對(duì)于轉(zhuǎn)子尺寸相差較大時(shí)，往往需要不同規(guī)格尺寸的動(dòng)平衡機(jī)，而且試驗(yàn)時(shí)仍需將轉(zhuǎn)子從機(jī)器上拆下來(lái)，這樣明顯是既不經(jīng)濟(jì)，也十分費(fèi)工（如大修后的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子）。特別是動(dòng)平衡機(jī)無(wú)法消除由于裝配或其它隨動(dòng)元件引發(fā)的系統(tǒng)振動(dòng)。3. 3現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡意義使轉(zhuǎn)子在正常安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行平衡通常稱(chēng)為“現(xiàn)場(chǎng)平衡”?，F(xiàn)場(chǎng)平衡不但可以減少拆裝轉(zhuǎn)子的勞動(dòng)

5、量，不再需要?jiǎng)悠胶鈾C(jī)；同時(shí)由于試驗(yàn)的狀態(tài)與實(shí)際工作狀態(tài)二致，有利于提高測(cè)算不平衡量的精度，降低系統(tǒng)振動(dòng)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISOl940 一 1973(E) “剛體旋轉(zhuǎn)體的平衡精度”中規(guī)定，要求平衡精度為G0.4 的精密轉(zhuǎn)子，必須使用現(xiàn)場(chǎng)平衡，否則平衡毫無(wú)意義?，F(xiàn)代的動(dòng)平衡技術(shù)是在本世紀(jì)初隨著蒸汽透平的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機(jī)械逐步向精密化、大型化、高速化方向發(fā)展，使機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題越來(lái)越突出。機(jī)械的劇烈振動(dòng)對(duì)機(jī)器本身及其周?chē)h(huán)境都會(huì)帶來(lái)一系列危害。雖然產(chǎn)生振動(dòng)的原因多種多樣，但普遍認(rèn)為“不平衡力”是主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有50% 左右的機(jī)械振動(dòng)是由不平衡力引起的。因此，有必要改變旋轉(zhuǎn)機(jī)

6、械運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，減小不平衡力，即對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。造成轉(zhuǎn)子不平衡的因素很多，例如：轉(zhuǎn)子材質(zhì)的不均勻性，聯(lián)軸器的不 平衡、鍵槽不對(duì)稱(chēng)，轉(zhuǎn)子加工誤差，轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕、磨損及熱變形等。 這些因素造成的不平衡量一般都是隨機(jī)的，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算，需要通過(guò)重力試驗(yàn)(靜平衡)和旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)(動(dòng)平衡)來(lái)測(cè)定和校正，使它降低到允許的范圍內(nèi)。應(yīng)用最廣的平衡方法是工藝平衡法和整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡法。作為整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)的一個(gè)重要分支，在線動(dòng)平衡技術(shù)也正處于蓬勃發(fā)展之中，很有前途。由于工藝平衡法是起步最早的一種經(jīng)典動(dòng)平衡方法。整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)是為了解決工藝平衡技術(shù)中存在的問(wèn)題而提出的。工藝平衡法的測(cè)試系統(tǒng)所受干擾小

7、，平衡精度高，效率高， 特別適于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械零件作單體平衡，目前在動(dòng)平衡領(lǐng)域中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，汽輪機(jī)、 航空發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用這種平衡方法。但是， 工藝平衡法仍存在以下問(wèn)題：(1)平衡時(shí)的轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速不一致，造成平衡精度下降。例如：有不少轉(zhuǎn)子屬于二階臨界轉(zhuǎn)速的擾性轉(zhuǎn)子，由于平衡機(jī)本身轉(zhuǎn)速有限，這些轉(zhuǎn)子若采用工藝平衡，則無(wú)法有效的防止轉(zhuǎn)子在高速下發(fā)生變形而造成的不平衡。(2)平衡機(jī)(特別是高速立式平衡機(jī))價(jià)格昂貴。(3)在動(dòng)平衡機(jī)上平衡好的轉(zhuǎn)子，裝機(jī)后其平衡精度難以保證。因?yàn)閯?dòng)平衡時(shí)的支承條件不同于轉(zhuǎn)子在實(shí)際工作條件下的支承條件，且轉(zhuǎn)子同平衡裝置之間的配合也不同于轉(zhuǎn)子與其自身轉(zhuǎn)軸之

8、間的配合條件，即使出廠前已在動(dòng)平衡機(jī)上達(dá)到高精度平衡的轉(zhuǎn)子，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、再裝配等過(guò)程，平衡精度在使用前難 免有所下降，當(dāng)處于工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍可能產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。(4)有些轉(zhuǎn)子，由于受到尺寸和重量上的限制，很難甚至無(wú)法在平衡機(jī)上平衡。例如： 對(duì)于大型發(fā)電機(jī)及透平一類(lèi)的特大轉(zhuǎn)子，由于沒(méi)有相應(yīng)的特大平衡裝置，往往會(huì)造成無(wú)法平衡；對(duì)于大型的高溫汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子， 一般易發(fā)生彈性熱翹曲，停機(jī)后會(huì)自動(dòng)消失，這類(lèi)轉(zhuǎn)子需進(jìn)行熱動(dòng)態(tài)平衡，用平衡機(jī)顯然是無(wú)法平衡的。(5) 轉(zhuǎn)子要拆下來(lái)才能進(jìn)行動(dòng)平衡，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、平衡速度慢、經(jīng)濟(jì)損失大。為了克服上述工藝平衡法的缺點(diǎn)，人們提出了整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡法。將組裝完畢的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在現(xiàn)場(chǎng)安裝狀態(tài)下進(jìn)行的平衡操作稱(chēng)為整體現(xiàn)場(chǎng)平衡。這種方法是機(jī)器作為動(dòng)平衡機(jī)座，通過(guò)傳感器測(cè)的轉(zhuǎn)子有關(guān)部位的振動(dòng)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 以確定在轉(zhuǎn)子各平衡校正面上的不平衡及其方位