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轉動機械在運行中有一項重要指標,就是振動。振動要求越小越好。轉動機械產生振動的原因很復雜,其中以轉動機械的轉動部分(轉子)質量不平衡而引起的振動最為普遍。

長期不正常的振動,會使機組金屬材料疲勞而損壞,轉子上的緊固件發生松動,間隙小的裝配件動靜部分發生摩擦使軸發生彎曲等缺陷。不允許時間很短的震動過大,尤其是對高轉速大容量的機組,后果更為嚴重。現將在轉子找平衡工作中使用的方法及過程進行介紹。

動平衡的必備條件

1、剛性轉子與剛性轉子找動平衡的必備條件

轉子可分為剛性轉子和撓性轉子兩類。剛性轉子是指轉子在不平衡力的作用下,轉子軸線不發生動撓曲變形;撓性轉子是指轉子在不平衡力的作用下,轉子軸線發生動撓曲變形。嚴格地講,剛性轉子絕對不存在,但習慣上把轉子在不平衡力作用下,轉子軸線沒有顯著變形,即撓曲造成的附加不平衡可以忽略不計的轉子,都作為剛性轉子對待。在找轉子平衡工作中,如果把轉子設定為剛體,則可使轉子復雜的不平衡狀態簡化為一般的力系平衡狀態,從而大大簡化找平衡的方法。剛性轉子具備了用一般力系關系找平衡的兩個必備條件:① 轉子不平衡質量所產生的離心力與振幅成正比。② 當轉速不變時,振幅滯后于擾動的滯后角是一定值。

2、高速動平衡與低速動平衡

轉子高速動平衡一般是在機體內進行的,試驗時的轉速底于或等于工作轉速,稱試驗時的轉速為平衡轉速。找平衡時,是用動平衡機測出轉子不平衡的相位及振幅。低速動平衡,它不是用平衡儀器進行測相、測振,因轉子處于低速狀態,其不平衡質量所產生的不平衡力很小,不足以使轉子產生明顯可測的振幅,因而也就無法用動平衡儀器測出不平衡力的相位。

低速動平衡是專用的低速動平衡臺上進行的,平衡臺采用一種可擺式軸承,使軸承在底轉速時與不平衡力發生共振,并將振動改變為適當的、可測的往復運動。然后通過二次以上加試加重試驗,即可得到兩次以上不同的合振幅值,根據每次的加重位置和加重后的合振幅,再進行作圖與計算,求出應加重的方位與大小。低速動平衡不能采用測相、測振法,但高速動平衡可采用找低速動平衡的任何一種方法。