均衡機
balancing machine
丈量扭轉物體(轉子)不均權衡巨細和地位的機械。按照均衡機測出的數據對轉子的不均權衡停止校訂,可改良轉子絕對軸線的品質散布,使轉子扭轉時產生的振動或感化于軸承上的振動力削減到許可的規模以內。凡是,轉子的均衡包含不均權衡的丈量和校訂兩個步驟,均衡機首要用于不均權衡的丈量,而不均權衡的校訂(普通在轉子上削減或增添品質)則常常借助于如鉆床銑床和點焊機等其余幫助裝備或用手工體例實現。有些均衡機已將校訂裝配做成為均衡機的一個局部。
任何轉子在環繞其軸線扭轉時,因為絕對軸線的品質散布不平均而產生向心力。這類不均衡向心力感化在轉子軸承上會引發振動、產生噪聲和加快軸承磨損,乃至嚴峻影響產物的性能和利用壽命。機電轉子、機床主軸、內燃機曲軸、汽輪機轉子、陀螺轉子和鐘表擺輪等扭轉零部件在制作進程中,都須要顛末均衡才能安穩普通地運行。均衡機已成為減小振動、改良性能和進步品質的必不可少的裝備。
分類 圖1 [均衡機的分類]為均衡機的分類。均衡機還能夠按照被均衡轉子的品質、不均權衡的丈量體例、唆使體例和校訂體例等停止分類。向心力式均衡機還能夠按驅動轉子的體例停止分類。
道理和布局 重力式均衡機和向心力式均衡機是兩類典范的均衡機。
重力式均衡機 普通稱為靜均衡機。它是依靠轉子本身的重力感化來丈量靜不均衡的(圖2 [重力式均衡機道理圖])。置于兩根程度導軌上的轉子若有不均權衡
,則它對軸線的重力矩
·
使轉子在導軌上轉動,直至
處于更低地位時才運動。圖3[重力式均衡機的布局表現圖]
是重力式均衡機的布局表現圖。被均衡的轉子放在用靜承支承的支座上,在支座的上面嵌裝一片反射鏡。當轉子不存在不均權衡時,由光源射出的光束經此反射鏡反射后,投射在不均權衡唆使器的更坐標原點。若是轉子存在不均權衡
,則轉子支座在不均權衡的重力矩
·
感化下產生傾斜,支座下的反射鏡也隨之傾斜并使反射出的光束偏轉,如許光束投在更坐標唆使器上的光點便分開原點。按照這個光點偏轉的坐標地位,能夠獲得不均權衡
的巨細和地位。
重力式均衡機僅合用于某些均衡請求不高的盤狀整機。對均衡請求高的轉子,普通接納離心式單面或雙面均衡機。
向心力式均衡機 這類均衡機在轉子扭轉的狀況下,按照轉子不均衡引發的支承振動或感化于支承的振動力丈量不均衡。按校訂立體可分為單面均衡機和雙面均衡機。單面均衡機只能丈量一個立體上的不均衡(靜不均衡),它固然是在轉子扭轉時停止丈量,但仍屬于靜均衡機。雙面均衡性能丈量動不均衡,也能別離丈量靜不均衡和偶不均衡,普通稱為動均衡機。
圖4 [通用臥式動均衡機的典范布局]為通用臥式動均衡機的典范布局。被均衡的轉子安排在左、右支承架上。電念頭經變速機構、聯軸器驅動轉子扭轉。轉子不均衡產生的支承振動或振動力由左、右傳感器轉換成響應的電旌旗燈號,顛末立體分手電路處置后,輸出旌旗燈號別離與左、右校訂立體上的不均權衡有關。同時,與轉子同軸扭轉的參考相位產生器收回參考旌旗燈號。上述兩種旌旗燈號同時輸出丈量電路,經濾波、縮小后檢測出左、右校訂立體上不均權衡的巨細和地位,并別離在左、右唆使器上唆使出來。
向心力式均衡機按支承特征差別又可分為軟支承均衡機和硬支承均衡機。均衡轉速高于轉子-支承體系固有頻次的稱為軟支承均衡機。這類均衡機的支承剛度小,傳感器檢測出的旌旗燈號與支承的振動位移成反比。均衡轉速低於轉子-支承體系固有頻次的稱為硬支承均衡機。這類均衡機的支承剛度大,傳感器檢測出的旌旗燈號與支承的振動力成反比。
性能目標 均衡機的首要性能用更小可達殘剩不均權衡和不均權衡削減率兩項綜合目標表現。前者是均衡性能使轉子到達的殘剩不均權衡的更小值,它是權衡均衡機更高均衡才能的目標,普通用 g.mm/kg(克毫米每公斤)來表現;后者是顛末一次校訂后所削減的不均權衡與初始不均權衡之比,它是權衡均衡效力的目標,普通用百分數表現。
停頓 因為撓性轉子的普遍利用,已研制出撓性轉子均衡機。這類均衡機與均衡剛性轉子的向心力式均衡機比擬有如下特色:必須在轉子任務轉速規模內停止無級調速;除能丈量支承的振動或振動力外,還能丈量轉子的撓曲變形。
撓性轉子均衡機偶然裝置在真空防護室內,以合適汽輪機之類轉子的均衡,它裝備有抽真空體系、光滑體系、光滑油除氣體系和數據處置用計較機體系等復雜的幫助裝備。
按照多量量出產的須要,對特定的轉子能主動實現均衡丈量和均衡校訂的主動均衡機和均衡主動線,也已裝備在汽車制作、機電制作等財產部分。
參考書目
HattoSchneider, Auswuchttechnik, VDI-Verlag GmbH Verla g des Vereins,Düsseldorf,1977.
朱曉農