2.低速动平衡


平衡转速较低的的动平衡过程,一般为转子工作转速的 20%左右(150-500r/min;而低速动平衡机的转速部分 为好几个档次) .因为转子是刚性的,所以又称为刚性转 子动平衡. 动平衡试验,一般情况下是在动平衡机上进行.旋转件在 旋转时,使动平衡机支承产生振动,依靠测振仪器测出振 幅和相位,在通过一定的计算,便可进行平衡测试工作.
剩余不平衡力矩 偏心速度
(1).剩余不平衡力矩

剩余不平衡力矩M； M=TR=We (g.mm) T----剩余不平衡量,g; R----剩余不平衡量所处的半径,mm; w----旋转件的重量,g; e-----旋转件的重心偏心距,mm.


(2).偏心速度

偏心速度Ue
所谓偏心,就是旋转件的重心偏离旋转中心的距离,因 此,偏心速度是指旋转件在旋转时的重心振动速度,即: Ue=eω/1000 Ue---偏心速度,mm/s; ω----旋转件的角速度,(ω=2πn/60,1/s); e-----旋转件的重心偏心距,μm.
转子不平衡的原因和危害

本章内容

转子不平衡的原因和危害 转子不平衡的分类 刚性转子和挠性转子 平衡机 硬支承平衡机

刚性转子的平衡方法 静平衡 单面动平衡 双面动平衡 挠性转子的平衡方法

软支承平衡机
振型平衡法
影响系数法
振型圆平衡法
一 、不平衡的概念


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
泵、压缩机、风机和汽轮机等化工机器振动的原因很多，但 是转子的不平衡是主要原因之一。 在电厂机器中，由于转子（以及其它旋转零部件）的材料密 度不匀或者加工不均、装配误差大、使用中受腐蚀或者污垢 沉积、异常温度影响变形或轴发生残余弯曲等，都可能是转 子的重心与运行中心出现偏差，而转子在旋转时由上述因素 的影响会产生很大的离心力，严重时将使机器产生振动，这 就是转子的不平衡。


例1.某旋转件的重量为1000kg,工作转速为10000rpm,平衡精 度等级为G1,则平衡后允许的偏心距e? e=1000Ue/ω =1000*Ue*60/(2πn) =1000*1*60/(2*3.14*10000) =0.95(μm) 偏心距e还可以换算出不平衡力矩M,即: M=TR=We =1000*0.95=950g.mm 假定该旋转件上两个动平衡校正面的轴向是与旋转件的重心 等距离的，则每一个面上允许的不平衡力矩可取M/2=475g.mm, 这相当于在半径475处允许不平衡量为1g
零件的动不平衡
二、动平衡


1.动平衡的基本力学原理
如图假设一转子存在两个不平衡量T1和 T2,当转子旋转时,它们产生的离心力分 别为P和Q.P和Q都垂直于转子的轴线, 但不在同一轴向平面,P处于B1平面,Q处 于B2平面上.为了平衡这两个力,可在转 子上选择两个与轴线垂直的平面,作为 动平衡的校正平面.
零件静不平衡情况如下图
2、 动不平衡


指回转体的的重心虽然在它的转轴上，但当回转体转 动时，却产生作用于回转轴线平面中的离心力力偶。转 子等旋转部件上的各不平衡量所产生的离心力，如果形 成力偶，则旋转件在旋转时不仅会产生垂直于旋转轴线 方向的振动，而且还能使旋转轴线产生倾斜振动。 动不平衡是一种在动态下才显示出来的不平衡状态， 如下面图片所示的曲轴，由于没有平衡铁，即使静态下 是平衡的，曲轴可随意静止（平衡），但是在动态下， 左右两个离心力使曲轴受到力偶的作用，机器照样产生 振动。这就是典型的动不平衡。
3.高速动平衡

高速动平衡是上世纪50年代发展起来的技术,是用高 速动平衡机进行高试验转速的的动平衡,由于转速 高,(国内有13400的转子),故均设计为挠性转子.
平衡精度



转子经过动平衡试验后,不可避免的还会存留一些剩余不 平衡量.平衡精度就是指转子经平衡试验后,允许存在的不 平衡量. 对于一台具体的机器,根据其结构特点，和工作条件不同, 在保证它安全经济的运转的前提下,都规定有一个合理的 平衡精度. 平衡精度的表示方法有两种:
P
B1 2 T1 T T1
Q
B2
P P1 F1 Q1 l1
T1
T2
P2 F2 Q
l2
l
Q2


为了防止动平衡试验时因不平衡量过大而产生剧烈的振 动,在低速动平衡前应先进行静平衡试验,而在高速动平衡 试验之前进行低速动平衡试验. 如上所述,动平衡发按平衡时所使用的转速不同可分为: 低 速动平衡和高速动平衡 若按使用的设备和方法不同可分为: 平衡 机平衡和在机体上平衡
例2.尿素二部P108-C/D转子(包括叶轮,轴套轴,联轴节)总重 量约为50kg,工作转速为2950rpm,平衡精度等级为G6.3,则平衡 后允许的偏心距e? e=1000Ue/ω =1000*Ue*60/(2πn) =1000*6.3*60/(2*3.14*2950) =20.4(μm) 偏心距e还可以换算出不平衡力矩M,即: M=TR=We =50*20.4=1020g.mm 这相当于半径280mm处3.64g
3 静动不平衡
它是一种静态和动态都会显示出来的不平衡。大多数转子都 属于这种失衡状态。 既然零部件或者转子有不平衡状态，就应该设法去使它平衡。 所谓平衡，就是减少零部件转动的失衡量，使机器运转平稳的 一种工艺方法。 实践中的找平衡，是根据不同的转速和结构只选用静平衡法 和动平衡法来进行的，通常的依据可参考下表： 平衡方法 转子外径与长度之比 工作转速 静平衡 D/L大于等于5 任何转速 动平衡 D/L小于等于1 n>1000r/min 。
1、 静不平衡
指回转体（转子）的重心不在它的转动轴线上，于是 回转体旋转时，在转动平面中就会产生通过重心的离 心力。旋转体上有不平衡量时，这不平衡量所产生的 离心力或几个不平衡量产生的离心合力，因其通过旋 转件的重心，所以，它不会使旋转件旋转时产生轴线 倾斜的力矩。 静不平衡是一种在静态的就显示出来的不平衡状态。 只有当它的偏重在铅垂下方时，零部件或转子才能停 止转动，而当其转动起来以后，就会产生很大的离心 力，使机器振动，如图所示。