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現(xiàn)場平衡概念和性常用機(jī)械中包含著大量的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，例如各種傳動(dòng)軸、主軸、電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等，統(tǒng)稱為回轉(zhuǎn)體。在理想的情況下回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)與不旋轉(zhuǎn)時(shí)，對軸承產(chǎn)生的壓力是樣的，這樣的回轉(zhuǎn)體是平衡的回轉(zhuǎn)體。但程中的各種回轉(zhuǎn)體，由于材質(zhì)不均勻或毛坯缺陷、及裝配中產(chǎn)生的誤差，甚至?xí)r就具有非對稱的幾何形狀等多種因素，使得回轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上每個(gè)微小質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過軸承作用到機(jī)械及其基礎(chǔ)上，引起振動(dòng)，產(chǎn)生了噪音，加速軸承磨損，縮短了機(jī)械壽命，嚴(yán)重時(shí)能成破壞性事故。為此，對轉(zhuǎn)子行平衡，使其達(dá)到允許的平衡度等，或使因此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)幅度降在允許的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡和靜平衡的區(qū)別:
1)靜平衡
在轉(zhuǎn)子個(gè)校正面上行校正平衡，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。
2)動(dòng)平衡
在轉(zhuǎn)子兩個(gè)校正面上同時(shí)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(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。
如何選擇轉(zhuǎn)子的平衡方式，是個(gè)關(guān)鍵問題。其選擇有這樣個(gè)原則:只要滿足于轉(zhuǎn)子平衡后用途需要的前提下，能做靜平衡的，則不要做動(dòng)平衡，能做動(dòng)平衡的，則不要做靜動(dòng)平衡。原因很簡單，靜平衡要比動(dòng)平衡容易做，省、省力、省費(fèi)用。
現(xiàn)代，各類機(jī)器所使用的平衡方法較多，例如單面平衡(亦稱靜平衡)常使用平衡架，雙面平衡(亦稱動(dòng)平衡)使用各類動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)。靜平衡度太低，平衡時(shí)間長;動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)雖能較好地對轉(zhuǎn)子本身行平衡，但是對于轉(zhuǎn)子尺寸相差較大時(shí)，往往需要不同規(guī)格尺寸的動(dòng)平衡機(jī)，而且試驗(yàn)時(shí)仍需將轉(zhuǎn)子從機(jī)器上拆下來，這樣明顯是既不經(jīng)濟(jì)，也十分費(fèi)(如大修后的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子)。別是動(dòng)平衡機(jī)無法消除由于裝配或其它隨動(dòng)元件引發(fā)的系統(tǒng)振動(dòng)。使轉(zhuǎn)子在正常安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)條件下行平衡通常稱為"現(xiàn)場平衡"?，F(xiàn)場平衡不但可以減少拆裝轉(zhuǎn)子的勞動(dòng)量，不再需要?jiǎng)悠胶鈾C(jī);同時(shí)由于試驗(yàn)的狀態(tài)與實(shí)際作狀態(tài)二致，有利于提測算不平衡量的度，降低系統(tǒng)振動(dòng)。際標(biāo)準(zhǔn)ISOl9401973(E)"剛體旋轉(zhuǎn)體的平衡度"中規(guī)定，要求平衡度為G0.4的轉(zhuǎn)子，使用現(xiàn)場平衡，否則平衡毫無意義。現(xiàn)代的動(dòng)平衡是在本紀(jì)初隨著蒸汽透平的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。隨著業(yè)的飛速發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機(jī)械逐步向化、大型化、速化方向發(fā)展，使機(jī)械振動(dòng)問題越來越突出。機(jī)械的劇烈振動(dòng)對機(jī)器本身及其周圍環(huán)境都會(huì)帶來系列危害。雖然產(chǎn)生振動(dòng)的原因多種多樣，但普遍認(rèn)為"不平衡力"是主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有50%左右的機(jī)械振動(dòng)是由不平衡力引起的。因此，有改變旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)分的質(zhì)量，減小不平衡力，即對轉(zhuǎn)子行平衡。
成轉(zhuǎn)子不平衡的因素很多，例如:轉(zhuǎn)子材質(zhì)的不均勻性，聯(lián)軸器的不平衡、鍵槽不對稱，轉(zhuǎn)子誤差，轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的腐蝕、磨損及熱變形等。這些因素成的不平衡量般都是隨機(jī)的，無法行計(jì)算，需要通過重力試驗(yàn)(靜平衡)和旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)(動(dòng)平衡)來測定和校正，使它降低到允許的范圍內(nèi)。應(yīng)用zui廣的平衡方法是平衡法和整機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡法。作為整機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡的個(gè)重要分支，在線動(dòng)平衡也正處于蓬勃發(fā)展之中，很有前途。由于平衡法是起步zui早的種經(jīng)典動(dòng)平衡方法。
整機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡是為了解決平衡中存在的問題而提出的。
平衡法的測試系統(tǒng)所受干擾小，平衡度，效率，別適于對過程中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械零件作單體平衡，在動(dòng)平衡域中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，汽輪機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用這種平衡方法。但是，平衡法仍存在以下問題:
(1)平衡時(shí)的轉(zhuǎn)速和作轉(zhuǎn)速不致，成平衡度下降。例如:有不少轉(zhuǎn)子屬于二階臨界轉(zhuǎn)速的擾性轉(zhuǎn)子，由于平衡機(jī)本身轉(zhuǎn)速有限，這些轉(zhuǎn)子若采用平衡，則無法有效的防止轉(zhuǎn)子在速下發(fā)生變 形而成的不平衡。
(2)平衡機(jī)(別是速立式平衡機(jī))價(jià)格昂貴。
(3)在動(dòng)平衡機(jī)上平衡好的轉(zhuǎn)子，裝機(jī)后其平衡度難以保證。因?yàn)閯?dòng)平衡時(shí)的支承條件不同于轉(zhuǎn)子在實(shí)際作條件下的支承條件，且轉(zhuǎn)子同平衡裝置之間的配合也不同于轉(zhuǎn)子與其自身轉(zhuǎn)軸之間的配合條 件，即使出廠前已在動(dòng)平衡機(jī)上達(dá)到度平衡的轉(zhuǎn)子，經(jīng)過運(yùn)輸、再裝配等過程，平衡度在使用前難免有所下降，當(dāng)處于作轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍可能產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。
(4)有些轉(zhuǎn)子，由于受到尺寸和重量上的限制，很難甚至無法在平衡機(jī)上平衡。例如:對于大型發(fā)電機(jī)及透平類的大轉(zhuǎn)子，由于沒有相應(yīng)的大平衡裝置，往往會(huì)成無法平衡;對于大型的溫汽輪 機(jī)轉(zhuǎn)子，般易發(fā)生彈性熱翹曲，停機(jī)后會(huì)自動(dòng)消失，這類轉(zhuǎn)子需行熱動(dòng)態(tài)平衡，用平衡機(jī)顯然是無法平衡的。
(5) 轉(zhuǎn)子要拆下來才能行動(dòng)平衡，停機(jī)時(shí)間長、平衡速度慢、經(jīng)濟(jì)損失大。
為了克服上述平衡法的缺點(diǎn)，人們提出了整機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡法。
將組裝畢的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在現(xiàn)場安裝狀態(tài)下行的平衡操作稱為整體現(xiàn)場平衡。這種方法是機(jī)器作為動(dòng)平衡機(jī)座，通過傳感器測的轉(zhuǎn)子有關(guān)位的振動(dòng)信息，行數(shù)據(jù)處理，以確定在轉(zhuǎn)子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通過去重或加重來消除不平衡量，從而達(dá)到度平衡的目的。
有于整機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡是直接接在整機(jī)上行，不需要?jiǎng)悠胶鈾C(jī)，只需要套價(jià)格低廉的測試系統(tǒng)，因而較為經(jīng)濟(jì)。此外，由于轉(zhuǎn)子在實(shí)際況條件下行平衡，不需要再裝配等序，整機(jī)在作狀態(tài)下就可獲得較的平衡度。
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