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主營(yíng)產(chǎn)品： GVA-V智能拉桿式測(cè)流儀,ZB系列旋轉(zhuǎn)式變阻器,JXZ-1接線柱 |
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2019-1-12 閱讀(2332)
動(dòng)平衡測(cè)量中的若干問題
7.1、確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否有不平衡引起振動(dòng)
首先要確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否存在不平衡引起振動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的振動(dòng)是復(fù)雜的，一般混頻振動(dòng)。只有在不平衡振動(dòng)分量占混頻總振動(dòng)量的80%以上，使用本儀器才能看到效果。具體說運(yùn)用本儀器的“信號(hào)分析”里“FFT分析”功能，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。通過頻譜分析，如果基頻的振動(dòng)量很大，其他倍頻振動(dòng)量都很小，甚至沒有。運(yùn)用本儀器的操作就能達(dá)到令人滿意的效果。將振動(dòng)測(cè)量中振動(dòng)量值，與動(dòng)平衡測(cè)量中振動(dòng)量值進(jìn)行比較，當(dāng)動(dòng)平衡測(cè)量中振動(dòng)量值接近振動(dòng)測(cè)量中振動(dòng)量值，認(rèn)為不平衡量值占總振動(dòng)量值的百分比大，動(dòng)平衡測(cè)量效果明顯。否則測(cè)量效果會(huì)不盡人意。
7.2、動(dòng)平衡儀對(duì)設(shè)備的基本要求
動(dòng)平衡儀對(duì)機(jī)器設(shè)備的基本要求：①在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行多次啟停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。具動(dòng)體說用試重法，對(duì)單面平衡至少需要開機(jī)3次，對(duì)雙面平衡至少需要開機(jī)4次，才能看到動(dòng)平衡的效果。②能夠方便在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加重或去重工作。一切封閉的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子或軸系或不允許在轉(zhuǎn)子校正平面上加重或去重，是無(wú)法進(jìn)行動(dòng)平衡操作。③現(xiàn)場(chǎng)能方便安裝傳感器，單面平衡需求安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和一個(gè)振動(dòng)傳感器，雙面平衡需求安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和二個(gè)振動(dòng)傳感器。這些都是動(dòng)平衡儀測(cè)量的先決條件。
7.3、如何提高動(dòng)平衡儀測(cè)量精度
動(dòng)平衡儀不同于動(dòng)平衡機(jī)。動(dòng)平衡機(jī)既有電控部分，又有支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分。動(dòng)平衡儀只有電控部分，其支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分是由各家用戶提供的；現(xiàn)場(chǎng)有進(jìn)口設(shè)備；有國(guó)產(chǎn)設(shè)備；有各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備；有臨時(shí)焊接的設(shè)備，各種設(shè)備機(jī)械加工的精度各不相同，差別很大。另外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境也是不同的有的干擾大，有的干擾小。這就造成平衡儀到各廠家測(cè)量精度的不同，無(wú)法給出一個(gè)同一的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)。在本儀器中只有一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，不平衡量減少率≥８5％，這個(gè)指標(biāo)也是比較籠統(tǒng)的。在進(jìn)口設(shè)備；國(guó)產(chǎn)設(shè)備中能夠達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，對(duì)各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備只能接近這個(gè)指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)焊接的設(shè)備則是很難達(dá)這個(gè)指標(biāo)?？傊畡?dòng)平衡儀測(cè)量精度取決于支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備的精度等級(jí)，設(shè)備的精度等級(jí)越高，動(dòng)平衡儀測(cè)量精度也越高。
7.4、動(dòng)平衡儀與動(dòng)平衡機(jī)的區(qū)別
現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的優(yōu)點(diǎn)：①現(xiàn)場(chǎng)平衡是在*裝配好的機(jī)器上進(jìn)行的，可以補(bǔ)償裝配上的誤差。②不必拆卸機(jī)器和運(yùn)輸轉(zhuǎn)子到動(dòng)平衡機(jī)。節(jié)省時(shí)間；降低費(fèi)用；減少停機(jī)損失。③現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀可以平衡任何重量和體積大小的轉(zhuǎn)子。動(dòng)平衡機(jī)則對(duì)轉(zhuǎn)子重量和尺寸是有一定規(guī)定和要求的。④較低的投資成本，動(dòng)平衡機(jī)少則幾萬(wàn)多則十幾萬(wàn)元，一臺(tái)便攜式動(dòng)平衡儀一般都在1萬(wàn)元以下。
7.5、三種轉(zhuǎn)速傳感器的比較
轉(zhuǎn)速傳感器有光電轉(zhuǎn)速傳感器，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，以及激光轉(zhuǎn)速傳感器（選購(gòu)件）。
本儀器配套發(fā)貨是光電轉(zhuǎn)速傳感器，光電轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)是；測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)只貼一張白色雙面膠反光紙，沒有任何附加質(zhì)量，筒便易行。測(cè)量距離為1-30cm,基本上能滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的需要。缺點(diǎn)是：易受光線的干擾，有時(shí)要求反復(fù)要調(diào)節(jié)光電傳感器上面白色的靈敏度旋鈕，使動(dòng)作指示燈在不停的閃爍。
霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)是；輸出脈沖好，抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。對(duì)準(zhǔn)配套小磁鋼后，測(cè)量過程中不要做任何調(diào)整。缺點(diǎn)是：小磁鋼本身有質(zhì)量對(duì)測(cè)量精度有影響。小磁鋼在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)飛出來。如果平面上有孔；有槽；有飛沿，可用502膠水貼牢，工作轉(zhuǎn)速小于1500轉(zhuǎn)以下可以考慮采用。
激光轉(zhuǎn)速傳感器近新發(fā)展起來一種轉(zhuǎn)速傳感器，高轉(zhuǎn)速可以測(cè)到60000轉(zhuǎn)，適用于高速測(cè)量。其測(cè)試方法與光電轉(zhuǎn)速傳感器一樣。比光電轉(zhuǎn)速傳感器抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)，不需要做任何調(diào)整，讀數(shù)穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是：需要用反光紙。反光紙與被測(cè)物體的顏色反差越大，測(cè)量結(jié)果越好。如反差不明顯，建議以涂刷黑漆或粘貼黑色電工膠布等方式增加反差。激光轉(zhuǎn)速傳感器需要單獨(dú)購(gòu)買。
7.6、安裝參考標(biāo)記反光紙要注意什么
配光電傳感器的白色反光紙，配霍爾傳感器的小磁鋼，配激光傳感器的反光紙，均為零相位的標(biāo)記。安裝參考標(biāo)記應(yīng)貼在校正平面或轉(zhuǎn)軸上容易看到且角度容易測(cè)量的地方。另外觀察校正平面有無(wú)孔洞，以利于加試重的地方上安放參考標(biāo)記更好，因?yàn)榇藭r(shí)既表示計(jì)算相角位置為零度，又表示試重位置為零度，給后面輸入試重的角度帶來方便。
7.7、如何克服小磁鋼附加質(zhì)量的影響
使用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，需要配套小磁鋼作為標(biāo)記。小磁鋼本身是一個(gè)質(zhì)量塊，有一定附加質(zhì)量，對(duì)平衡精度要求高的用戶是不容許的。解決的方法是在同半徑對(duì)面的位置（相差180°位置），反貼一個(gè)同樣的小磁鋼。正貼小磁鋼測(cè)轉(zhuǎn)速，反貼小磁鋼抵消附加質(zhì)量。另外安放小磁鋼半徑盡量小一點(diǎn)也可以減少小磁鋼附加質(zhì)量的影響。
7.8、傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡測(cè)量的關(guān)鍵
傳感器數(shù)值穩(wěn)定，包括轉(zhuǎn)速數(shù)值穩(wěn)定和振動(dòng)數(shù)值穩(wěn)定。使用光電轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值不穩(wěn)定，需要重新做光電標(biāo)記，調(diào)節(jié)光電傳感器上靈敏度旋鈕。另外還要注意每次設(shè)備開機(jī)，轉(zhuǎn)速測(cè)量值要基本相同。振動(dòng)傳感器測(cè)量數(shù)值不穩(wěn)定。解決的方法是：①振動(dòng)傳感器要求安裝在軸承座上，并且越靠近軸承座越好。傳感器可在任意角度測(cè)量，原則是測(cè)到振動(dòng)幅度大，數(shù)值穩(wěn)定的方向測(cè)量。②在動(dòng)平衡萊單圖6-6帶寬選擇中選用帶寬窄帶濾波，增加抗干擾能力。注意振動(dòng)傳感器一定要安裝在垂直于轉(zhuǎn)子軸的位置。 ③對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備，增加其剛性支撐，加強(qiáng)設(shè)備底腳安裝固定。在設(shè)備的底部采取減振措施。保證振動(dòng)的相角讀數(shù)只在個(gè)位上數(shù)變化，十位上數(shù)基本不變化。傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡結(jié)果重復(fù)性好，誤差小的關(guān)鍵。
7.9、試重法中試重的重量和角度的確定
試重法動(dòng)平衡工作需要試加重，根據(jù)加重前后的振動(dòng)變化計(jì)算出應(yīng)加重量與相角。試重塊重量大小的選擇很重要。試重塊重量重了，有可能導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)過大，損壞設(shè)備。試重塊重量輕了，加重前后的振動(dòng)變化不大，計(jì)算出誤差較大。試加重大小可以按加重產(chǎn)生的離心力近似等于1%轉(zhuǎn)子重量的原則來確定。推薦方法是：無(wú)論單面或雙面平衡，首先記錄初始振動(dòng)的幅值和相角，然后記錄加重后振動(dòng)的幅值和相角。比較前后二次振動(dòng)的幅值和相角的變化，當(dāng)幅值大于20%變化，相角大于20°變化，就認(rèn)為試重塊重量是合適。振幅變化與相位變化只要有一個(gè)有變化就行，主要是相角變化更加重要。變化不明顯，就應(yīng)加大試重的重量。上述所說是針對(duì)著個(gè)轉(zhuǎn)子選取試重重量的方法，對(duì)于同樣尺寸；同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子只要取個(gè)轉(zhuǎn)子巳經(jīng)計(jì)算出來不平衡量作為試重塊大小就可以了。
7.10、在試重法中如何安裝試重塊
一般來說，是在反光紙零位處安放試重塊，當(dāng)然也可以在校正平面上任意位置。加試重的大小和位置都是任意的。加試重的目的是引起振動(dòng)矢量發(fā)生變化，以利于以后的平衡計(jì)算。安裝試重的方法，可以是焊接（重的可以是鐵塊，輕的可以是焊錫絲）?？梢越栌眯Ｕ矫嫔系目锥窗惭b螺絲、螺帽、平墊等。設(shè)備轉(zhuǎn)子在低速運(yùn)轉(zhuǎn)安裝試重，可以是磁鐵，可以是橡皮泥。以及各種夾子之類，也可以捆綁鐵條等，所有加試重塊前都要先稱重。另外加試重塊過程中都應(yīng)該注意安全，保證試重塊在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能掉下來。
7.11、如何在轉(zhuǎn)子的校正面上找準(zhǔn)不平衡點(diǎn)的角度
一般通過目測(cè)確定不平衡量的角度，誤差在10~20°是很正常，如何找準(zhǔn)不平衡點(diǎn)的角度，其具體方法：①弧長(zhǎng)測(cè)量方法，用軟卷尺從反光紙?zhí)幚@轉(zhuǎn)子一圈再到反光紙，既測(cè)到了轉(zhuǎn)子周長(zhǎng)L LΦ=Φ×L/360 Φ是需要加重的角度。從反光紙零點(diǎn)位置逆轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向LΦ的長(zhǎng)度既為不平衡點(diǎn)的角度。②參照等分結(jié)構(gòu)法，利用校正平面附近圓周等結(jié)構(gòu)（如等分孔，等分葉片）計(jì)算，加重的等分?jǐn)?shù)：N=360×φ/i i是等分?jǐn)?shù)，③自制角度測(cè)量靠板，靠板尺寸大小應(yīng)與轉(zhuǎn)子的大小而定，角度從轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向逆方向刻度數(shù)。
7.12、試重法和影響系數(shù)法的運(yùn)用
對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，可以認(rèn)為其影響系數(shù)是不變的。因此，為提高生產(chǎn)效率，對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，在使用試重法求得了其影響系數(shù)后，就可以使用影響系數(shù)法對(duì)這些轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。使用影響系數(shù)法進(jìn)行平衡省去了加試重的步驟。對(duì)個(gè)轉(zhuǎn)子（新轉(zhuǎn)子）必須用試重法做動(dòng)平衡，對(duì)于同樣尺寸；同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子（老轉(zhuǎn)子）可以用影響系數(shù)法做動(dòng)平衡，前提是手邊有通過使用試重法求得了其轉(zhuǎn)子影響系數(shù)記錄。試重法適用于大型的單件的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。影響系數(shù)法適用于小型的多批量的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。
7.13、動(dòng)平衡測(cè)試過程的安全要求
在動(dòng)平衡測(cè)試過程，要時(shí)刻注意安全。①振動(dòng)傳感器下面磁吸座，轉(zhuǎn)速傳感器軟管支架下的磁力座，吸力都很大，極易夾住手指，操作應(yīng)十分注意安全。②使用光電傳感器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度旋鈕時(shí)，也要注意安全。③使用霍爾傳感器配套小磁鋼一定要用502膠水將其粘牢。④使用激光轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，眼睛不能直視激光發(fā)射管。以免損傷視力。⑤試重采用螺釘連接到轉(zhuǎn)子，對(duì)于將試重焊接在轉(zhuǎn)子上，一定要焊牢保證運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能掉下來。
7.14、剩余不平衡量的選擇標(biāo)準(zhǔn)
剩余不平衡量的標(biāo)準(zhǔn)：
①對(duì)儀器而言，當(dāng)屏幕上顯示振動(dòng)信號(hào)的上下跳動(dòng)幅值超過±30%，上下跳動(dòng)相角超過±30°。動(dòng)平衡測(cè)量就不能進(jìn)行。此時(shí)屏幕顯示的配重M就是轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量。
②如果振動(dòng)信號(hào)選用的是振動(dòng)烈度mm/s單位，請(qǐng)參照評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
ISO2372評(píng)價(jià)機(jī)器機(jī)械振動(dòng)的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)速度均方根值mm/s | I類 | II類 | III類 | IV類 |
0.28 | A | A | A | A |
0.45 | ||||
0.71 | ||||
1.12 | B | |||
1.8 | B | |||
2.8 | C | B | ||
4.5 | C | B | ||
7.1 | D | C | ||
11.2 | D | C | ||
18 | D | |||
28 | D | |||
45 |
機(jī)器分類如下：
I類: | 發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)器的單獨(dú)部件。它們完整地聯(lián)接到正常運(yùn)行狀況的整機(jī)上（15KW以下的電機(jī)是這一類機(jī)器的典型例子）。 |
II類: | 無(wú)專門基礎(chǔ)的中型機(jī)器（具有15～75KW輸出功率的電機(jī)），在專門基礎(chǔ)上剛性安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)器（300KW以下）。 |
III類: | 具有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量安裝在剛性的重型基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其它大型機(jī)器，基礎(chǔ)在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)是剛性的。 |
IV類: | 具有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量安裝在基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其它大型機(jī)器，其基礎(chǔ)在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)是柔性的（例如輸出功率大于10MW的汽輪發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)）。 |
評(píng)價(jià)區(qū)域：
區(qū)域A：優(yōu)，新交付使用的機(jī)器的振動(dòng)通常屬于該區(qū)域。
區(qū)域B：良，通常認(rèn)為振動(dòng)值在該區(qū)域的機(jī)器可不受限制地長(zhǎng)期運(yùn)行。
區(qū)域C：較差，通常認(rèn)為振動(dòng)值在該區(qū)域的機(jī)器不適宜于長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行。一般來說，該機(jī)器可在這種狀態(tài)下運(yùn)行有*，直到有采取補(bǔ)救措施的合適時(shí)機(jī)為止。
區(qū)域D：差，振動(dòng)值在這一區(qū)域中通常被認(rèn)為振動(dòng)劇烈，足以引起機(jī)器損壞。
平衡精度等級(jí)的合理選與不平衡量的筒化計(jì)算公式
精度等級(jí)G | 轉(zhuǎn)子類型舉例 |
G630 | 剛性安裝的船用柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件；剛性安裝的大型四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)件 |
G250 | 剛性安裝的高速四缸柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件 |
G100 | 六缸和多缸柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件。汽車、貨車和機(jī)車用的（汽油、柴油）發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)。 |
G40 | 汽車車輪、箍輪、車輪整體；汽車、貨車和機(jī)車用的發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)件。 |
G16 | 粉碎機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的零件；汽車、貨車和機(jī)車用的（汽油、柴油）發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)別零件。 |
G6.3 | 燃?xì)夂驼魵鉁u輪、包括海輪（商船）主渦輪剛性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子；透平增壓器；機(jī)床驅(qū)動(dòng)件；特殊要求的中型和大型電機(jī)轉(zhuǎn)子；小電機(jī)轉(zhuǎn)子；渦輪泵。 |
G2.5 | 海輪（商船）主渦輪機(jī)的齒輪；離心分離機(jī)、泵的葉輪；風(fēng)扇；航空燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件；飛輪；機(jī)床的一般零件；普通電機(jī)轉(zhuǎn)子；特殊要求的發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)別零件。 |
G1 | 磁帶錄音機(jī)及電唱機(jī)驅(qū)動(dòng)件；磨床驅(qū)動(dòng)件；特殊要求的小型電樞。 |
G0.4 | 精密磨床的主軸、磨輪及電樞、回轉(zhuǎn)儀。 |
③如果用戶知道機(jī)器設(shè)備的精度等級(jí)，就可以通過以下公式計(jì)算出轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量。
不平衡量的簡(jiǎn)化計(jì)算公式：
m = M×G×60÷(2π×r×n) ×103g
M ----- 轉(zhuǎn)子質(zhì)量 單位kg
G ------精度等級(jí)選用 單位 g.mm/kg
r ------校正半徑 單位mm
n -----工件的工作轉(zhuǎn)速 單位 rpm
m------不平衡合格量 單位g
舉例如下：
如一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡精度要求為G6.3級(jí)，轉(zhuǎn)子的重量為0.2kg，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1000rpm，校正半徑20mm，
則該轉(zhuǎn)子的允許不平衡量為：
m = 0.2×6.3×60÷(2π×20×1000) ×103=0.6(g)
因電機(jī)轉(zhuǎn)子一般都是雙面校正平衡，故分配到每面的允許不平衡量為0.3g。
TH-2現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x VT700型現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x VT700現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x VT800現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x VT900現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x VT800離心機(jī)動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x
