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1、轉(zhuǎn)子動(dòng)靜平衡第一部分平衡簡介一、平衡的意義:從理論上講,轉(zhuǎn)子沿軸的長度每一段的重心應(yīng)與軸的幾何中心線重合。實(shí)際上,轉(zhuǎn)子的材料內(nèi)部組織不均,加工過程產(chǎn)生的誤差,轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的磨損和腐蝕不均及使用修過的轉(zhuǎn)子等,均使轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),所有的運(yùn)動(dòng)件上都有慣性力。如圖所示圓盤形回轉(zhuǎn)體上有不平衡重量Q1,距回轉(zhuǎn)軸中心為rl。當(dāng)回轉(zhuǎn)體以等角速度ω回轉(zhuǎn)肘,重量QI所產(chǎn)生的離心力為:式中,g-重力加速度,9.8m/s2。設(shè)Q1=10Kg,rl=1mm,回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n=1000r/min,則:由此可知,當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí),即使r1值
2、很小,而由Ql所產(chǎn)生的離心力仍是很大,此離心力一方面可使軸產(chǎn)生彎曲并使支承處受到很大的附加動(dòng)壓力;另一方面,因其方向時(shí)時(shí)改變,結(jié)果使機(jī)器與地基發(fā)生振動(dòng),使機(jī)器各部分聯(lián)接處發(fā)生松動(dòng),增大機(jī)器運(yùn)動(dòng)部分的磨損;影響機(jī)械的使用壽命,以致被迫停止運(yùn)行。二、轉(zhuǎn)子不平衡危害轉(zhuǎn)子不平衡,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)壓力,附加動(dòng)壓力將使軸承振動(dòng)增大,致使整個(gè)機(jī)械振動(dòng)增大,加速軸承的磨損,降低機(jī)械的壽命,甚至使機(jī)械控制失靈,引起嚴(yán)重的事故。通常通過檢測風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)值來確定轉(zhuǎn)子不平衡,振動(dòng)極限值和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有關(guān),風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速<1000r/min
3、,控制值是0.10mm。但軸承振動(dòng)>0.10mm時(shí)就要進(jìn)行檢修,轉(zhuǎn)子重新找平衡。三、轉(zhuǎn)子不平衡概念、分類和特性不平衡是質(zhì)量和幾何中心線不重合所導(dǎo)致的一種故障狀態(tài)(質(zhì)心不在旋轉(zhuǎn)軸上),不平衡帶來的后果是增加附加載荷,是設(shè)備和零部件損壞的最常見的四大故障之一。轉(zhuǎn)子不平衡是由于轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量偏心或轉(zhuǎn)子部件出現(xiàn)缺損造成的故障.轉(zhuǎn)子不平衡分為兩類:靜不平衡和動(dòng)不平衡。3.1按不平衡形成過程分類造成轉(zhuǎn)子不平衡的具體原因很多,按發(fā)生不平衡的過程可分為原始不平衡、漸發(fā)性不平衡和突發(fā)性不平衡等幾種情況。3.1.1、原始不平衡原始不平衡是
4、由于轉(zhuǎn)子制造誤差、裝配誤差以及材質(zhì)不均勻等原因造成的,如出廠時(shí)動(dòng)平衡沒有達(dá)到平衡精度要求。其振動(dòng)特性曲線如下3.1.2、漸發(fā)性不平衡產(chǎn)生漸發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上不均勻結(jié)垢,介質(zhì)中粉塵的不均勻沉積,介質(zhì)中顆粒對葉片及葉輪的不均勻磨損以及工作介質(zhì)對轉(zhuǎn)子的磨蝕等因素造成的。其表現(xiàn)為振值隨運(yùn)行時(shí)間的延長而逐漸增大。漸發(fā)性不平衡振動(dòng)特性曲線漸發(fā)性不平衡是排粉機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題,排粉機(jī)長時(shí)間運(yùn)行,轉(zhuǎn)子磨損日趨嚴(yán)重,磨損一般是不平衡的,轉(zhuǎn)子不平衡程度增大,軸承振動(dòng)增大,當(dāng)超過極限值時(shí),就需要停下來檢修,重新找靜平衡和動(dòng)平衡。3.1.
5、3、突發(fā)性不平衡突發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上零部件脫落或葉輪流道有異物附著、卡塞造成,機(jī)組振值突然顯著增大后穩(wěn)定在一定水平上。突發(fā)性不平衡振動(dòng)特性曲線:3.2轉(zhuǎn)子平衡分類我們在日常檢修中通常把轉(zhuǎn)子分為:靜平衡和動(dòng)平衡兩類,在找轉(zhuǎn)子的平衡時(shí)也分兩部走,先找轉(zhuǎn)子的靜平衡,再找轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡。3.2.1轉(zhuǎn)子靜平衡概念靜平衡在轉(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3.2.2轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡動(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
6、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。第二部分轉(zhuǎn)子靜平衡1.靜平衡回轉(zhuǎn)體的重心與回轉(zhuǎn)軸的中心重合時(shí)得到的平衡稱為靜平衡。但是由于材料不均勻,加工有誤差或外形稍有不規(guī)則等原因影響回轉(zhuǎn)體的重心G移至軸心線外。靜止時(shí),轉(zhuǎn)子受地心引力作用,重心G有轉(zhuǎn)向最低位置的趨勢。若無軸承摩擦,轉(zhuǎn)子不能在其它位置停留或保持平衡,這種現(xiàn)象叫靜不平衡。2.同一平面內(nèi)回轉(zhuǎn)質(zhì)量的平衡對于D/L≥5(D為葉輪直徑,L為葉輪寬度)的回轉(zhuǎn)體,因其軸向?qū)挾容^小,分析時(shí)可將其上所有的質(zhì)量近似視為都集中在同一平面內(nèi),在此種情況下,如
7、果發(fā)生不平衡現(xiàn)象,則是由于該回轉(zhuǎn)體的重心不在其回轉(zhuǎn)軸中心上所致。3.找靜平衡常用方法兩次加重法兩次加重法只適用于顯著不平衡的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械找平衡。試加重量周移法試加重量法適用于不顯著不平衡的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械找平衡。4.轉(zhuǎn)子找靜平衡的方法和步驟第一步,找轉(zhuǎn)子顯著不平衡。一、將轉(zhuǎn)子分成8等份或者16等份,標(biāo)上序號(hào)。二、使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),力的大小、轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)多少、都無關(guān)系,待其靜止時(shí)記錄最底位置。如此連續(xù)3—5次。三、再按反方向使其轉(zhuǎn)動(dòng)3-5次,觀察、記錄其最底位置。四、如果多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明靜止時(shí)的最底點(diǎn)都在同一位置,則此點(diǎn)即為轉(zhuǎn)子的顯著不平
8、衡點(diǎn)。五、找出顯著不平衡點(diǎn)后,可在其相反方向試加平衡質(zhì)量,一般使用黃泥或膩?zhàn)?,再用前述方法進(jìn)行試驗(yàn),直至轉(zhuǎn)子在任何位置均可停止時(shí),即可結(jié)束。第二步,找轉(zhuǎn)子剩余不平衡。一、將轉(zhuǎn)子分成6-8等份,標(biāo)上序號(hào)。二、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子、使每兩個(gè)與直徑相對的標(biāo)號(hào),如1-5、2-6、3-7、4-8,順次位于水平面內(nèi)。三、將適量的重物固定在與轉(zhuǎn)子中心保持相當(dāng)距離的各點(diǎn)內(nèi)