通用平衡機

平衡機發展迄今已經有一百多年的歷史。1866年，德國西門子公司發明了發電機。4年後，加拿大人Henry Martinson申請了平衡技術的專利 ，拉開了平衡校正產業的序幕。1907年，Franz Lawaczek博士把改良的平衡技術提供給了Carl Schenck先生，後者在1915年製作了第一台雙面平衡機。直到上世紀40年代末，所有的平衡工序都是在採用純機械的平衡設備上進行的

基本介紹

• 中文名：通用平衡機
• 外文名：Universal balancing machine
• 分類：硬支承動平衡機、軟支承動平衡機

簡介

發展史

轉子的平衡轉速通常取振動系統的共振轉速，以使振幅最大。在這種方式下測量轉子平衡，測量誤差較大，也不安全。隨著電子技術的發展和剛性轉子平衡理論的普及，五十年代後大部分平衡設備都採用了電子測量技術。平面分離電路技術的平衡機有效的消除了平衡工件左右面的相互影響。電測系統從無到有經歷了閃光式，瓦特計式，數字式，微機式等階段，最後出現了自動平衡機

隨著生產的不斷發展，需要進行平衡的零件越來越多，批量亦越大。為了提高勞動生產率，改善勞動條件，各工業國家早在二十世紀五十年代就對平衡自動化技術進行了研究，並相繼製造出了半自動平衡機和動平衡自動線。我國在五十年代末期由於生產發展的需要，也開始對此逐步加以研究。進行了曲軸全自動平衡機的研製，並做出了試驗樣機，邁出了我國動平衡自動化技術研究的第一步。六十年代後期，又開始研製我國第一條數控六缸曲軸動平衡自動線，並於一九七零年試製成功。平衡試驗機的微處理機控制技術是世界動平衡技術發展的方向之一。

結構

平衡機分為機械部分、電控部分和電測部分三部分，三個部分各司其職、協調工作、缺一不可。
機械部分又稱機械橋架，以通用臥式動平衡為例，平衡機下部的床身是放置平衡機各部件和穩固設備的基礎，由左右兩個擺架通過滾輪或V型架支撐轉子，提供轉子旋轉的條件。通過皮帶或聯軸器拖動轉子旋轉，按裝在兩擺架上的感測器將振動信號轉化為電信號傳遞給電測部分，機械部分還包括軸向止動架和安全架（罩）等輔助部件。
電控部分是控制拖動電機的啟動和停止及調速的部件，也叫電控箱（櫃）。電控部分分為直流控制和交流控制兩種，其中交流控制又分為雙速交流控制和變頻交流控制。有的平衡機的電控部分和機械部分合為一體。
電測部分是一個電子測量系統，也叫做電測箱或指示器，它將感測器傳來的電信號進行濾波處理，並以轉速信號為基準進行比較，顯示出被測轉子的平衡轉速和不平衡量。電測部分的功能還包括平面分離和標定。

原理

工件在旋轉時因不平衡量的存在而產生的離心力，通過支承架產生振動，安裝在左右支承架上的兩個感測器分別測得各支承架的振動，由光電頭獲得與旋轉工件同頻的基準信號，這些信號一起輸入電測箱，經電測箱運算放大、濾波等處理後，由左、右數碼管顯示轉子左右兩個校正面上的不平衡量的大小和相位。

作用

提高轉子及其構成的產品質量；

減小噪聲；

減小振動；

延長支承部件（軸承）的使用壽命；

降低使用者的不舒適感，降低產品的消耗。

分類

硬支承動平衡機：

具有平衡轉速低於轉子支承系統的固有頻率，可在低轉速下平衡，操作簡單方便、安全性能好的特點。

軟支承動平衡機：

具有平衡轉速高於轉子支承系統的固有頻率，受外界振動信號影響小、測量精度高、適用於大批量生產的特點。

平衡機性能指標

最小可達剩餘不平衡量：

最小可達剩餘不平衡量單位是gmm。其意義是指平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值 。是衡量平衡機最高平衡能力的性能指標。當該指標用不平衡度表示時，稱為最小可達剩餘不平衡度。（單位gmm/kg）

不平衡量減少率(URR)：

經過一次平衡校正所減少的不平衡量與初始不平衡量之比值。它是衡量平衡機效率的性能指標，以百分數表示：

URR（%）=（U₁－U₂）/U₁=（1－U₂/U₁）×100

U₁－初始不平衡量 、U₂－一次平衡校正後的剩餘不平衡量

驅動方式

圈帶驅動：圈帶驅動要求轉子表面必須有光滑的圓柱表面，圈帶驅動的優點是不影響轉子的不平衡量，平衡精度較高。

聯軸節驅動：適合外表不規則的轉子，可以傳遞較大的扭矩，適合驅動風機等風阻較大轉子，缺點是聯軸節本身的不平衡量會對轉子產生影響，會引進干擾影響平衡的精度。

自驅動：平衡精度影響最小的驅動方式，但只有結構允許的特殊轉子才能使用這種驅動方式。

相關資料

平衡

從詞義上解釋

平衡：1.對立的各方面在數量或質量上相等或相抵；2.幾個力同時作用在一個物體上，各個力互相抵消，物體保持相對靜止狀態、勻速直線運動狀態或繞軸勻速轉動狀態。

在機械工程里從平衡學上解釋

平衡：指檢驗並在必要時調整轉子的質量分布，以保證在相應於工作轉速的頻率下，剩餘不平衡或者軸頸振動和(或)作用於軸承的力在規定範圍內的工藝過程。

不平衡的危害

迴轉體的質量分布不均勻（即偏心），即產生不平衡。任何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 。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。