簡介
單面(靜)平衡更多地是在離心力式平衡機上進行,即在轉子旋轉狀態下根據不平衡引起的振動或振動力來測量不平衡的量值和相位。儘管平衡時轉子處於旋轉狀態,因為只能測量靜不平衡,故這種離心力式平衡機仍然屬於靜平衡機。為避免誤解和混淆,在國家標準GB/T6444-1995中,將這類平衡機稱為單面平衡機。
特點
單面立式平衡機的特點:1、專業設計的擺架,有效傳遞機械力,堅固可靠,振動阻力小,剛性好;2、高靈敏度
感測器,線性度好,耐用可靠;3、永久標定測量原理,精度高,允許極高的初始不平衡量;4、配備專用的夾具,精度更高、裝夾更方便;5、先進的電測系統,友好的人機界面,功能齊全。
工作原理
平衡機是測量旋轉物體(轉子)不平衡量大小和位置的機器。因轉子在圍繞其軸線旋轉時,由於相對於軸線的質量分布不均勻而產生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動,產生噪聲和加速軸承磨損,以致嚴重影響產品的性能和壽命,因此要運用平衡機進行檢測。
電機轉子、工具機主軸、風機葉輪、汽輪機轉子、汽車零部件和空調風葉等旋轉零部件在製造過程中,都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。
根據平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正,可改善轉子相對於軸線的質量分布,使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動力減少到允許的範圍之內。因此,平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。通常,轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟,平衡機主要用於不平衡量的測量。
平衡機的主要性能是用最小可達剩餘不平衡量,和不平衡量減少率兩項綜合指標表示的。前者是平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值,它是衡量平衡機最高平衡能力的指標;後者是經過一次校正後所減少的不平衡量與初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指標,一般用百分數表示。
單面立式離心式平衡機的工作原理是利用轉子在旋轉過程中,由不平衡離心力引起擺架振動或振動力,通過感測器將機械振動或振動力的信號轉換成電信號。另外,與轉速同頻的基準信號發生器發出基準信號,兩種信號輸入電測箱,經過倍率、定標、濾波放大等運算電路,最後在儀表上顯示出不平衡的量值和相位。
單面立式平衡機測量值不穩的調整方法
這種故障的原因較複雜,總結為以下五方面:
1) 轉子軸彎或圓跳動、光潔度超差。
2) 滾輪軸承滾珠磨損或滾輪外圓光潔度、圓跳動超差。
3) 軸向止動架的頂力過大。
4) 振動感測器傳動桿鬆動,或振動受阻。
5) 振動感測器線插頭或插座鬆動,導致信號受阻(感測器的電阻為4K左右,電測箱輸入阻抗為70K)。
單面立式平衡機的故障原因及排除
引起
平衡機不能正常工作或達不到平衡精度的因素很多,這些因素中有的是被平衡工件的原因,也有的是機器本身或電測系統的原因。因此只要某一個環節不正常就必然會影響工件的平衡,如能針對性地分析這些現象,才能有助於我們正確區分並判定出現的各種情況的原因,進而採取有效措施來減少或消除這些不利因素對工件平衡的影響。
工件的影響
校正工件不平衡要求超過了
平衡機本身最小可達剩餘不平衡量的能力,也就是平衡機的平衡精度不能滿足工件平衡的要求。
工件本身支承處軸頸的圓度不好,表面粗糙度太低。 工件本身的剛度不佳,在高速旋轉時產生變形造成質量偏移,或工件本身有未固定的零件在旋轉狀態下移動或鬆動。
經過平衡的轉子在實際使用中會出現明顯的振動,這並非轉子自身不平衡所引起的,而是由於轉子支承軸頸成橢圓或轉子結構上存在著剛度的差異引起而產生的高次諧波,電磁激勵引起的振動,帶葉片轉子在旋轉過程中產生氣渦流的影響,系統的諧振等而引起的。由於電網相連的其他設備頻繁啟動造成電源波動和噪聲的影響或由於支承架滾輪與轉子軸頸兩者直徑相近而產生的拍頻干擾。滾輪直徑與 工件軸頸尺寸間的差異應大於20%。
由於校驗無軸頸的轉子而使用的工藝芯軸本身的不平衡或芯軸安裝與支承處的同軸度誤差,以及芯軸與轉子配合的間隙誤差而造成平衡後的轉子在重複裝校時或使用時又產生較大的不平衡。
工件轉子的實際工作狀態和平衡校驗時的狀態不一致。
校正工件轉子的不平衡量時,其加重或去重的質心位置與
平衡機測量顯示的校正位置偏離。
平衡機的影響
1)左右支承處有高低,使轉子左右竄動或軸頸平面與支承處相擦。
2)支承塊嚴重磨損或滾輪跳動增大。
3)支承處有污物,未加潤滑油。
4)安裝
平衡機的地基不符要求,底部結合面未墊實,地腳螺栓未緊固,或放在樓面上,引起共振。
5)感測器的輸出訊號不正常。
6)支承架上能移動的零部件處的緊固螺釘未固緊。
7)傳動帶不符要求,有明顯的接縫。
8)
平衡機光電頭未對正反光紙,光電頭鏡面模糊,光電頭位置偏斜引起角度偏移。
單面立式平衡機的維護保養
1)必須經常保持
平衡機清潔,導軌面上應保持清潔,並經常塗油防鏽。
2)支承塊或滾輪表面應保持清潔,不準粘附鐵屑、灰塵雜物,每次工作前應揩淨支承塊或滾輪和轉子軸頸,加上少許潤滑油。移動支承架時應同時將轉子轉動或將左右支承架同時同速移動,以免軸頸和滾輪表面劃痕磨損,不允許將轉子放在滾輪架上進行敲打或撞擊。
3)電測箱是平衡機的關鍵部件,必須防止振動和受潮,應妥善保管。工作完畢後應關掉電測箱開關。
4)電測箱如較長時期不使用,則應定期通電預熱幾小時。
5)電測箱面板上所有旋鈕和開關不得隨意撥動,以免損壞元器件和帶來測量誤差。
6)光電頭的鏡頭玻璃應經常用擦鏡紙或擦鏡布揩清透鏡的外表面,使之保持清潔,切忌用帶油污的紗頭或髒布揩拭鏡面。
7)平衡機是精密的檢測設備,應有專人負責保管與操作。