转子动平衡及操作技术

一.        转子动平衡..
(一)        .有关基本概念
1.        转子
机器中绕轴线旋转的零部件,称为机器的转子.
2.        平衡转子
旋转与不旋转时对轴承只有静压力的转子.
3.        不平衡转子
如果转子在旋转时对轴承除有静压力外,附加有动压力,则称之为不平衡的转子
不平衡转子的危害性:转子如果是不平衡的,附加动压力将通过轴承传达到机器上,外转子风机专用平衡机引起整个机器的振动产生噪音,加速轴承的磨损,降低机器的寿命,甚至使机器控制失灵,发生严重事故.
(二)        转子不平衡的几种形式
1.        静不平衡
主矢不为零,主矩为零:
R0═Mrcω²≠0   rc≠0
M0═0   JYZ═JZX═0
R0通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴平行。
   （ 图1）

2.        准静不平衡
主矢和主矩均不为零,但相互垂直
R0═Mrcω²≠0
M0═0   JYZ═JZX═0
R0不通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴相交于某一点。
    （图2）
  3.        偶不平衡
主矢为零,主矩不为零
R0═0   rc═0
M0≠0   JXZ≠0   JYZ≠0
   （图3）
  
4.        动不平衡
主矢和主矩均不为零且既不相交,又不平行.
R0═Mrcω²≠0   rc≠0   M0≠0   JXZ≠0   JYZ≠0
  （图4）
  
5.选择静平衡或动平衡的一般原则
当转子外径D与长度L满足D/L≧5时,不论其工作转速高低都只需进行静平衡
(如果L/l＞2时)
当D≤I时,n＞1000r/min必须进行动平衡.(特殊要求除外)
(三)        动平衡机的工作原理
把刚性回转体安装在动平衡机的弹性支承上,使回转体转动.根椐支承的不同情况,(通过回转体的周期性机械振动信号变为电感信号)微电机转子专用平衡机测量出支承的振动和支反力.用分离解算电路,计算出回转体的不平衡量,再对回转体进行加重或去重,直至平衡量达到要求.
1.        软支承动平衡机的分离解算原理
刚性回转体动平衡时,任一校正面的不平衡量都会使左,右二支承同时产生振动, α设校正面I上的不平衡量m1r1在左,右支承处引起的振幅分别用αL1mr1和αR1mr1表示;校正面Ⅱ上的不平衡量m2r2在左,右支承处引起的振幅分别用αL2mr2和αR2mr2表示.其中为一组与回转体重量,支承位置,校正面位置及回转体惯性矩等有关的动力影响系数,在实际操作中,可由试验确定.
    则左,右支承的振幅Vl,VR与不平衡量m1r1,m2r2的关系为:
VL═αL1m1r1+αL2m2r2
  VR=αR1m1r1+αR2m2r2
以下两式可联立解出得:        
m1r1=αR2 VL/∆-αL2 VR/∆
m2r2=αL1VR/∆-αR1 VL/∆
式中:△=αL1 αR2－αL2αR1
由算式可知:只要知道四个影响系数,就可以从测得的支承振幅VL和VR算出不平衡量m1r1和m2r2,在动平衡机实际操作中,无需算出四个动力影响系数,只需通过调整电位器W1,W2,W3,W4即可求出m1r1和m2r2(见DRZ—1A)动平衡机操作显示屏示意图.（图5）
   
2.        硬支承动平衡机的分离解算原理
在硬支承动平衡机中,不平衡产生的离心力与支承振幅成正比,而且相位相同,因此,圈带卧式硬支承平衡机对于硬支承动平衡机是通过测量支承反力来确定二校正面上的不平衡量,若二校正面上的不平衡量产生的离心力为FL和FR,则左,右两支承的反力NL和NR,则左,右两支承的反力NL和NR.可由静力学的方法求出.
硬支承平衡机的支承关系式如下:
(1)        FL=fL+1/B(AfL-CfR)
FR=fR-1/B(AfL-CfR)
（图6）
(2)        FL=fL+1/B(AfL+CfR)
   FR=fR-1/B(AfL+CfR)
（图7）
(3)        FL=fL-1/B(AfL+CfR)
   FR=fR+1/B(AfL+CfR)
  （图8），（图9）

(4)        FL=fL+1/B(AfL-CfR)
   FR=fR+1/B(AfL-CfR)
  
（图10）

图中的A,B,C为支承和校正面的位置尺寸.离心力FL和FR仅与支承反力NL和NR及尺寸A,B,C有关.不同的支承形式只改变支反力的运算符号,用传感器测出支反力NL,使用如软支承平衡机类似的分离解算电路,求出离心力FL和FR,再根椐回转体的工作角度ωω 算出左,右校正面上的不平衡量FL/ω和FR/ω