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。
    （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),在實際操作中,可由試驗確定.
    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