現(xiàn)場(chǎng)平衡概念和必要性

現(xiàn)場(chǎng)平衡概念和必要性常用機(jī)械中包含著大量的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零部件，例如各種傳動(dòng)軸、主軸、電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等，統(tǒng)稱為回轉(zhuǎn)體。在理想的情況下回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)與不旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)軸承產(chǎn)生的壓力是一樣的，這樣的回轉(zhuǎn)體是平衡的回轉(zhuǎn)體。但工程中的各種回轉(zhuǎn)體，由于材質(zhì)不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產(chǎn)生的誤差，甚至設(shè)計(jì)時(shí)就具有非對(duì)稱的幾何形狀等多種因素，使得回轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上每個(gè)微小質(zhì)點(diǎn)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(jī)械及其基礎(chǔ)上，引起振動(dòng)，產(chǎn)生了噪音，加速軸承磨損，縮短了機(jī)械壽命，嚴(yán)重時(shí)能造成破壞性事故。為此，必須對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡，使其達(dá)到允許的平衡精度等級(jí)，或使因此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)幅度降在允許的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡和靜平衡的區(qū)別：

　　1、定義

1）靜平衡

在轉(zhuǎn)子一個(gè)校正面上進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在靜態(tài)時(shí)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。

2）動(dòng)平衡

在轉(zhuǎn)子兩個(gè)校正面上同時(shí)進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在動(dòng)態(tài)時(shí)是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為動(dòng)平衡又稱雙面平衡。

2、轉(zhuǎn)子平衡的選擇與確定

如何選擇轉(zhuǎn)子的平衡方式，是一個(gè)關(guān)鍵問題。其選擇有這樣一個(gè)原則：只要滿足于轉(zhuǎn)子平衡后用途需要的前提下，能做靜平衡的，則不要做動(dòng)平衡，能做動(dòng)平衡的，則不要做靜動(dòng)平衡。原因很簡(jiǎn)單，靜平衡要比動(dòng)平衡容易做，省功、省力、省費(fèi)用。

現(xiàn)代，各類機(jī)器所使用的平衡方法較多，例如單面平衡 常使用平衡架，雙面平衡(亦稱動(dòng)平衡)使用各類動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)。靜平衡精度太低，平衡時(shí)間長(zhǎng)；動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)雖能較好地對(duì)轉(zhuǎn)子本身進(jìn)行平衡，但是對(duì)于轉(zhuǎn)子尺寸相差較大時(shí)，往往需要不同規(guī)格尺寸的動(dòng)平衡機(jī)，而且試驗(yàn)時(shí)仍需將轉(zhuǎn)子從機(jī)器上拆下來，這樣明顯是既不經(jīng)濟(jì)，也十分費(fèi)工 。特別是動(dòng)平衡機(jī)無法消除由于裝配或其它隨動(dòng)元件引發(fā)的系統(tǒng)振動(dòng)。使轉(zhuǎn)子在正常安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行平衡通常稱為“現(xiàn)場(chǎng)平衡”。現(xiàn)場(chǎng)平衡不但可以減少拆裝轉(zhuǎn)子的勞動(dòng)量，不再需要?jiǎng)悠胶鈾C(jī)；同時(shí)由于試驗(yàn)的狀態(tài)與實(shí)際工作狀態(tài)二致，有利于提高測(cè)算不平衡量的精度，降低系統(tǒng)振動(dòng)。國際標(biāo)準(zhǔn)ISOl940一1973(E)“剛體旋轉(zhuǎn)體的平衡精度”中規(guī)定，要求平衡精度為G0.4的精密轉(zhuǎn)子，必須使用現(xiàn)場(chǎng)平衡，否則平衡毫無意義。現(xiàn)代的動(dòng)平衡技術(shù)是在本世紀(jì)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(zhuǎn)機(jī)械逐步向精密化、大型化、高速化方向發(fā)展，使機(jī)械振動(dòng)問題越來越突出。機(jī)械的劇烈振動(dòng)對(duì)機(jī)器本身及其周圍環(huán)境都會(huì)帶來一系列危害。雖然產(chǎn)生振動(dòng)的原因多種多樣，但普遍認(rèn)為“不平衡力”是主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有50%左右的機(jī)械振動(dòng)是由不平衡力引起的。因此，有必要改變旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，減小不平衡力，即對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。

造成轉(zhuǎn)子不平衡的因素很多，例如：轉(zhuǎn)子材質(zhì)的不均勻性，聯(lián)軸器的不平衡、鍵槽不對(duì)稱，轉(zhuǎn)子加工誤差，轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)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(jī)的，無法進(jìn)行計(jì)算，需要通過重力試驗(yàn) 和旋轉(zhuǎn)試驗(yàn) 來測(cè)定和校正，使它降低到允許的范圍內(nèi)。應(yīng)用*廣的平衡方法是工藝平衡法和整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡法。作為整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)的一個(gè)重要分支，在線動(dòng)平衡技術(shù)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(dòng)平衡方法。

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