什么是靜平衡?
基本平衡描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力分解在一個(gè)平面中并僅通過在該平面中添加質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)平衡的過程。由于對象在靜態(tài)條件下將達(dá)到完全平衡(但在動(dòng)態(tài)條件下則不一定),因此通常稱為靜平衡。
什么是動(dòng)平衡?
二次平衡描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力和次要力偶分解為兩個(gè)(或多個(gè))平面并通過在這些平面中增加質(zhì)量增量實(shí)現(xiàn)平衡的過程。這種不平衡僅在對象旋轉(zhuǎn)時(shí)才變得明顯,因此該過程通常稱為動(dòng)平衡。動(dòng)態(tài)平衡后,對象將在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下完全平衡。
靜平衡和動(dòng)平衡之間的差異如圖1所示。可以看出,當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止(靜態(tài))時(shí),端部質(zhì)量可能會(huì)相互平衡。但在旋轉(zhuǎn)(動(dòng)態(tài))時(shí)不平衡會(huì)更強(qiáng)烈。
基礎(chǔ)理論
當(dāng)對象旋轉(zhuǎn)時(shí),它的軸承會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),將該對象定義為“不平衡”。軸承振動(dòng)是由于不平衡的質(zhì)量分量與旋轉(zhuǎn)引起的徑向加速度相互作用而產(chǎn)生的,它們共同產(chǎn)生離心力。
質(zhì)量分量旋轉(zhuǎn)時(shí),力也會(huì)旋轉(zhuǎn),并嘗試沿力的作用線在其軸承中移動(dòng)對象。因此,軸承上的任何一點(diǎn)都將承受波動(dòng)的力。
在實(shí)踐中,軸承上的力將由主力與次要力組成,主力由軸承平面內(nèi)或附近的質(zhì)量分量不平衡引起,次要力則由其他平面上不平衡的偶合分量引起。
如果將
加速度傳感器安裝在軸承箱上,則可以檢測到波動(dòng)的振動(dòng)力,并將電信號發(fā)送到振動(dòng)計(jì)或
振動(dòng)分析儀。指示的振動(dòng)級與不平衡質(zhì)量的結(jié)果成正比。通過將振動(dòng)計(jì)測得的波動(dòng)信號的相位與從旋轉(zhuǎn)物體上某個(gè)基準(zhǔn)位置獲得的標(biāo)準(zhǔn)周期信號進(jìn)行比較,可以精確地確定該合力作用的方向(即包含離心力的半徑)。
現(xiàn)在可以通過矢量定義軸承的不平衡,其長度由不平衡力的大小(測得的振動(dòng)級)決定,其角度由力的作用方向決定。此外,如果得到的軸承上的不平衡力可以分解為其主分量(一階矩)和次分量(二階矩),則可以平衡對象。
通用測量方法
可以加速度、速度或位移來測量振動(dòng)級。但是,由于大多數(shù)平衡標(biāo)準(zhǔn)都是用振動(dòng)速度來表示的,因此,傳統(tǒng)上會(huì)選擇速度作為參數(shù)。
加速度級的使用將傾向于強(qiáng)調(diào)高頻分量,而位移則強(qiáng)調(diào)低頻分量。
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