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現(xiàn)場動平衡概念及動平衡儀對設備維護方面的重要性

日期:2024-12-26 05:18
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摘要:
現(xiàn)場動平衡概念及動平衡儀對設備維護方面的重要性
常用機械中包含著大量的作旋轉運動的零部件,例如各種傳動軸、主軸、電動機和汽輪機的轉子等,統(tǒng)稱為回轉體。在理想的情況下回轉體旋轉時與不旋轉時,對軸承產(chǎn)生的壓力是一樣的,這樣的回轉體是平衡的回轉體。但工程中的各種回轉體,由于材質不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產(chǎn)生的誤差,甚至設計時就具有非對稱的幾何形狀等多種因素,使得回轉體在旋轉時,其上每個微小質點產(chǎn)生的離心慣性力不能相互抵消,離心慣性力通過軸承作用到機械及其基礎上,引起振動,產(chǎn)生了噪音,加速軸承磨損,縮短了機械壽命,嚴重時能造成破壞性事故。為此,必須對轉子進行平衡,使其達到允許的平衡精度等級,或使因此產(chǎn)生的機械振動幅度降在允許的范圍內(nèi)。
轉子動平衡和靜平衡的區(qū)別:
靜平衡
在轉子一個校正面上進行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保證轉子在靜態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi),為靜平衡又稱單面平衡。
動平衡
在轉子兩個校正面上同時進行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保證轉子在動態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi),為動平衡又稱雙面平衡。
轉子平衡的選擇與確定
如何選擇轉子的平衡方式,是一個關鍵問題。其選擇有這樣一個原則:只要滿足于轉子平衡后用途需要的前提下,能做靜平衡的,則不要做動平衡,能做動平衡的,則不要做靜動平衡。原因很簡單,靜平衡要比動平衡容易做,省功、省力、省費用。
     各類機器所使用的平衡方法較多,例如單面平衡(亦稱靜平衡)常使用平衡架,雙面平衡(亦稱動平衡)使用各類動平衡試驗機。靜平衡精度太低,平衡時間長;動平衡試驗機雖能較好地對轉子本身進行平衡,但是對于轉子尺寸相差較大時,往往需要不同規(guī)格尺寸的動平衡機,而且試驗時仍需將轉子從機器上拆下來,這樣明顯是既不經(jīng)濟,也十分費工(如大修后的汽輪機轉子)。特別是動平衡機無法消除由于裝配或其它隨動元件引發(fā)的系統(tǒng)振動。使轉子在正常安裝與運轉條件下進行平衡通常稱為“現(xiàn)場平衡”?,F(xiàn)場平衡不但可以減少拆裝轉子的勞動量,不再需要動平衡機;同時由于試驗的狀態(tài)與實際工作狀態(tài)二致,有利于提高測算不平衡量的精度,降低系統(tǒng)振動。國際標準ISOl940一1973(E)“剛體旋轉體的平衡精度”中規(guī)定,要求平衡精度為G0.4的精密轉子,必須使用現(xiàn)場平衡,否則平衡毫無意義?,F(xiàn)代的動平衡技術是在本世紀初隨著蒸汽透平的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,旋轉機械逐步向精密化、大型化、高速化方向發(fā)展,使機械振動問題越來越突出。機械的劇烈振動對機器本身及其周圍環(huán)境都會帶來一系列危害。雖然產(chǎn)生振動的原因多種多樣,但普遍認為“不平衡力”是主要原因。據(jù)統(tǒng)計,有50%左右的機械振動是由不平衡力引起的。因此,有必要改變旋轉機械運動部分的質量,減小不平衡力,即對轉子進行平衡。
      造成轉子不平衡的因素很多,例如:轉子材質的不均勻性,聯(lián)軸器的不平衡、鍵槽不對稱,轉子加工誤差,轉子在運動過程中產(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的,無法進行計算,需要通過重力試驗(靜平衡)和旋轉試驗(動平衡)來測定和校正,使它降低到允許的范圍內(nèi)。應用*廣的平衡方法是工藝平衡法和整機現(xiàn)場動平衡法。作為整機現(xiàn)場動平衡技術的一個重要分支,在線動平衡技術也正處于蓬勃發(fā)展之中,很有前途。由于工藝平衡法是起步*早的一種經(jīng)典動平衡方法。
現(xiàn)場動平衡測量方法:
     將組裝完畢的旋轉機械在現(xiàn)場安裝狀態(tài)下進行的平衡操作稱為整體現(xiàn)場平衡。這種方法是機器作為動平衡機座,通過傳感器測的轉子有關部位的振動信息,進行數(shù)據(jù)處理,以確定在轉子各平衡校正面上的不平衡及其方位,并通過去重或加重來消除不平衡量,從而達到高精度平衡的目的。
    由于整機現(xiàn)場動平衡是直接接在整機上進行,不需要動平衡機,只需要一套價格低廉的測試系統(tǒng),因而較為經(jīng)濟。此外,由于轉子在實際工況條件下進行平衡,不需要再裝配等工序,整機在工作狀態(tài)下就可獲得較高的平衡精度。 


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