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轉(zhuǎn)動機械在運行中有一項重要指標(biāo),就是振動。振動要求越小越好。轉(zhuǎn)動機械產(chǎn)生振動的原因很復(fù)雜,其中以轉(zhuǎn)動機械的轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子)質(zhì)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(zhuǎn)子上的緊固件發(fā)生松動,間隙小的裝配件動靜部分發(fā)生摩擦使軸發(fā)生彎曲等缺陷。不允許時間很短的震動過大,尤其是對高轉(zhuǎn)速大容量的機組,后果更為嚴(yán)重。現(xiàn)將在轉(zhuǎn)子找平衡工作中使用的方法及過程進(jìn)行介紹。

動平衡的必備條件

1、剛性轉(zhuǎn)子與剛性轉(zhuǎn)子找動平衡的必備條件

轉(zhuǎn)子可分為剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子兩類。剛性轉(zhuǎn)子是指轉(zhuǎn)子在不平衡力的作用下,轉(zhuǎn)子軸線不發(fā)生動撓曲變形;撓性轉(zhuǎn)子是指轉(zhuǎn)子在不平衡力的作用下,轉(zhuǎn)子軸線發(fā)生動撓曲變形。嚴(yán)格地講,剛性轉(zhuǎn)子絕對不存在,但習(xí)慣上把轉(zhuǎn)子在不平衡力作用下,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子,都作為剛性轉(zhuǎn)子對待。在找轉(zhuǎn)子平衡工作中,如果把轉(zhuǎn)子設(shè)定為剛體,則可使轉(zhuǎn)子復(fù)雜的不平衡狀態(tài)簡化為一般的力系平衡狀態(tài),從而大大簡化找平衡的方法。剛性轉(zhuǎn)子具備了用一般力系關(guān)系找平衡的兩個必備條件:① 轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力與振幅成正比。② 當(dāng)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子高速動平衡一般是在機體內(nèi)進(jìn)行的,試驗時的轉(zhuǎn)速底于或等于工作轉(zhuǎn)速,稱試驗時的轉(zhuǎn)速為平衡轉(zhuǎn)速。找平衡時,是用動平衡機測出轉(zhuǎn)子不平衡的相位及振幅。低速動平衡,它不是用平衡儀器進(jìn)行測相、測振,因轉(zhuǎn)子處于低速狀態(tài),其不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的不平衡力很小,不足以使轉(zhuǎn)子產(chǎn)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(jìn)行的,平衡臺采用一種可擺式軸承,使軸承在底轉(zhuǎn)速時與不平衡力發(fā)生共振,并將振動改變?yōu)檫m當(dāng)?shù)?、可測的往復(fù)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(jù)每次的加重位置和加重后的合振幅,再進(jìn)行作圖與計算,求出應(yīng)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。