现场动平衡原理
来源: 作者:深圳市优科斯机电科技有限公司 发布时间:2009-04-28 09:46 浏览量:679
现场动平衡技术原理及应用
机械设备中绕轴线旋转的零部件,称为机器的旋转体,如果一个旋转体的质量分布均匀,生产和安装都符合技术要求,则整个设备的运转是平衡的,在理想情况下,其对轴承的压力,除重力之外别无其它的力,与旋转体不旋转时一样,只有静压力。这种旋转与不旋转时对轴承都只有静压力的转子,称为平衡的旋转体。如果旋转体在旋转时对轴承除有静压力外还附加有动压力,则称之为不平衡的旋转体。
从牛顿运动定律知道,任何物体在匀速旋转时,旋转体内各个质点,都有将产生离心惯性力,简称离心力,如图(一)所示,盘状旋转体,旋转体是以角速度 ω 作匀速转动,则旋转体内任一质点都将产生离心力 F ,则离心力 F=mrω2, 这无数个离心力组成一个惯性力系作用在轴承上,形成旋转体对轴承的动压力,其大小则决定于旋转体质量的分布情况。如果旋转体的质量对转轴对称分布,则动压力为零,即各质量的离心力互相平衡。否则将产生动压力,尤其在高速旋转时动压力是很大的。因此,对旋转体,特别是高速旋转体进行动平衡校正是必须的。

图(一)
因此在旋转体安装前,都要在专用的平衡机上平衡,但是大量的旋转体在运行一定的时间后,由于侵蚀磨损、结垢、掉块等原因造成了旋转体的质量分布不均匀,整个机组的振动值不断地发展增大,这样加剧了轴承损坏,引起轴承温升,最终使生产被迫中断,经验证明现场的振动有35%是幅旋转体不均匀造成的。
在大量流程性的工业领域,如冶金、石化企业等各种大型风机的配置,往往与生产主体设备一一对应。风机由于振动原因被迫停机,拆卸旋转体做离机平衡,处理过程往往需要很长的停机时间,有些大型的旋转体更是要运到相应的厂家去校正。如此长时间的待机时间,不仅影响了与它相配套的工艺主体设备的生产,更重要的是由此影响了企业整体工艺流程的生产,给生产厂家造成了巨大的损失。为了减少这种由于离机平衡造成的长时间的停机,现场动平衡技术就适时地产生了。
不平衡的原因
1 旋转体结构的不对称。如图(二)所示的一个皮带盘,当皮带盘处于平衡状态时,它的重心G与旋转轴中心O完全重合。但是当我们在其边缘加上一个手柄时,就合皮带盘产生了不均匀的现象,也就是其重心G与旋转轴中心O不重合了。
O |
G |
O |
G |
图(二)
2 材质不均匀,制造上的误差都是产生不平衡有原因,这种不平衡可以地安装前在平衡机上校正。
3 运行中由于温度压力造成旋转体的形变、移位、结垢、破损。这在生产过程中经常碰到的现象。
不平衡可以分为静不平衡、偶不平衡和动不平衡。
为了解决现场的不平衡问题,我公司研发了一套现场平衡仪,使得旋转设备不用解体,直接在现场就可以进行平衡理了,减少了旋转体需要拆卸,到平衡机上试验的步骤,节省了大量的经费和检修时间。以下是对现场动平衡仪有介绍。
一、动平衡功能
1、具有动平衡测试,给出转速、总振幅、选频振幅和相位角(相对光电参考标志)
2、具有用试重测量影响系数并计算单测点单校正平面和双测点双校正平面永久配重,或已知影响系数直接根据测量的原始振动计算永久配重的能力,可边测边算,或一次性键入后计算的能力。
3、具有检测与转子同频、半频和倍频振动分量的频率分析能力。具有1×F—16×F或1×F—20×F的谐频分析功能。
4、具有将计算出的永久配重向左右选定角度分解计算的能力。具有将某面几个临时配重合成一个配重的计算能力。
5/具有将测试数据和曲线打印出来的功能。
6、传感器可以选择,灵敏度可选择
7、具有读数保持功能,随时锁定和释放测量数据
8、菜单提示,人机对话方式进行操作。
9、具有示数平均功能和永久配重相位角相对光标或相对上一次试重和配重自由转换能力