轉(zhuǎn)子平衡機的原理和方法

轉(zhuǎn)子平衡

的

原理和方法2021/3/111轉(zhuǎn)子不平衡的原因和危害轉(zhuǎn)子不平衡的分類剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子平衡機

硬支承平衡機軟支承平衡機本章內(nèi)容剛性轉(zhuǎn)子的平衡方法靜平衡單面動平衡雙面動平衡撓性轉(zhuǎn)子的平衡方法振型平衡法影響系數(shù)法振型圓平衡法2021/3/112轉(zhuǎn)子不平衡的原因和危害

不平衡的原因

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對稱。材質(zhì)不均勻，制造誤差、安裝誤差。運行中零部件的變形、移位、結(jié)垢、破損。不平衡的危害

轉(zhuǎn)子振動和應(yīng)力大，運行不安全。惡化環(huán)境，浪費能源。產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量下降。2021/3/113轉(zhuǎn)子平衡的方法和設(shè)備

剛性轉(zhuǎn)子撓性轉(zhuǎn)子

靜平衡影響系數(shù)法。單面平衡

振型平衡法（模態(tài)平衡法）。雙面平衡。其他綜合方法。平衡設(shè)備平衡機：專用、通用，硬支承、軟支承，臥式、立式，機電式、計算機化，等?，F(xiàn)場平衡：平衡儀其他設(shè)備：平行導(dǎo)軌、滾輪架、平衡搖架等。

2021/3/114剛性轉(zhuǎn)子與撓性轉(zhuǎn)子n<0.5nc1稱為剛性轉(zhuǎn)子。0.5nc1<n<0.7nc1稱為準(zhǔn)剛性轉(zhuǎn)子。

n>0.7nc1

稱為撓性轉(zhuǎn)子。

其中,nc1為第一階臨界轉(zhuǎn)速，n為轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速。剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子有完全不同的平衡方法。如能正確選擇平衡平面和平衡轉(zhuǎn)速，準(zhǔn)剛性轉(zhuǎn)子?？刹捎脛傂赞D(zhuǎn)子的平衡方法。2021/3/115剛性轉(zhuǎn)子不平衡的形式靜不平衡

離心慣性力系有合力動不平衡=靜不平衡+偶不平衡離心慣性力系合成為一合力和一合力偶偶不平衡

離心慣性力系有合力偶2021/3/116不平衡向兩個平面的分解剛性轉(zhuǎn)子的任意不平衡可以向兩個平面內(nèi)分解。故剛性轉(zhuǎn)子都可以用兩個校正質(zhì)量來達到平衡。2021/3/117oCoWC靜平衡的布置W水平導(dǎo)軌滾輪架水平導(dǎo)軌轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子滾輪架2021/3/118平衡機的原理幅值I相位II轉(zhuǎn)速擺架A

幅值II相位I解算電路傳感器傳感器驅(qū)動電機擺架B

III2021/3/119硬支承和軟支承平衡機硬支承平衡機的擺架軟支承平衡機的擺架2021/3/1110硬支承和軟支承平衡機的對比2021/3/1111單面平衡的布置和方法1.選擇加重平面、選擇測點。畫鍵相標(biāo)記，逆轉(zhuǎn)向畫360o相位刻度盤。2.測得原始振動A0(幅值和相位)。3.在平衡平面內(nèi)加試重Q，測得振動A1。4.計算影響系數(shù)5.按下式求得校正質(zhì)量P。幅值相位轉(zhuǎn)速A

2021/3/1112單面平衡的作圖解法

作A0和A1

，求其差為A1-

A0。量A1-

A0和A0之間的夾角為。把試重Q按

的方向轉(zhuǎn)動一

角，此即為校正重的正確方位。校正重P的大小為：KoQP相角正A0A1A1-A0o相角正2021/3/1113雙面平衡的布置和方法幅值相位轉(zhuǎn)速A

BI

II

A

B

1.測原始振動A0，B0。2.平面I內(nèi)加試重Q1，測得振動A1，B1。3.計算影響系數(shù)4.平面II內(nèi)加試重Q2，測得振動A2，B2。5.計算影響系數(shù)6.按下式求得校正質(zhì)量P1，P2。2021/3/1114轉(zhuǎn)子不平衡的真實分布不平衡的大小和方位沿軸線是隨機分布的。需要無數(shù)個校正質(zhì)量才能達到理想的平衡。這不可能，也是不必要的！2021/3/1115轉(zhuǎn)子的不平衡

按模態(tài)分解

轉(zhuǎn)子的任意不平衡可以按模態(tài)分解。然后，按模態(tài)逐階平衡。由于模態(tài)的正交性，各階模態(tài)的平衡不會相互影響。2021/3/1116撓性轉(zhuǎn)子的模態(tài)平衡法根據(jù)轉(zhuǎn)子的振型選擇校正平面，對應(yīng)各階模態(tài)計算的各校正質(zhì)量的比例。在第一臨界轉(zhuǎn)速附近，平衡轉(zhuǎn)子的第一階模態(tài)不平衡。在第二臨界轉(zhuǎn)速附近，平衡轉(zhuǎn)子的第二階模態(tài)不平衡，等。直到工作轉(zhuǎn)速下那一階為止。由于各模態(tài)的正交性，各階模態(tài)的平衡不會相互影響。最后在工作轉(zhuǎn)速下，作修正性平衡。有N平面平衡法和N+2平面平衡法兩種。2021/3/1117為剛性轉(zhuǎn)子影響系數(shù)法的直接推廣。不同處在于：平衡轉(zhuǎn)速數(shù)為N>1振動測點數(shù)為M>2

校正平面數(shù)為K>2當(dāng)N

M<K時，方程過定。應(yīng)放棄一些校正平面。當(dāng)N

M=K時，方程有唯一解?？汕蟮靡唤M校正質(zhì)量。當(dāng)N

M>K時，矛盾方程?？捎米钚《朔ㄇ蠼?。即在各測點殘余振動平方和為最小的條件下，求得一組校正質(zhì)量。撓性轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)平衡法2021/3/1118模態(tài)響應(yīng)圓（振型圓）不同轉(zhuǎn)速下的響應(yīng)矢量聯(lián)起來成為模態(tài)響應(yīng)圓。在轉(zhuǎn)子升速或降速時，連續(xù)測量可以得到模態(tài)響應(yīng)圓。臨界轉(zhuǎn)速對應(yīng)于響應(yīng)圓的直徑。不平衡方向領(lǐng)先于臨界轉(zhuǎn)速時的響應(yīng)90度。2021/3/1119兩階臨界轉(zhuǎn)速對應(yīng)兩個模態(tài)響應(yīng)圓。不平衡在平面I，軸承A的兩個響應(yīng)圓直徑夾角為銳角；軸承B的兩個響應(yīng)圓直徑夾角為鈍角。這有助于判別不平衡的軸向位置。單跨轉(zhuǎn)子的模態(tài)響應(yīng)圓