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为什么要作平衡校正,为什么设备振动过大,为什么轴承总坏?
点击次数:2817 发布时间:2009-05-05

 

为什么要做平衡校正,为什么设备振动过大,为什么轴承总坏?
 什么东西需要作平衡校正?
 为什么会产生不平衡的问题?
 为什么要作平衡校正?
 平衡不良的种类有哪些?
 什么是平衡不良的特征?
 如何将平衡不良的状况量化?
 平衡的标准在哪里?
 如何进行平衡校正?
什么东西需要作平衡校正
所有的转动件都需要作平衡校正,包括:
 家电用品:洗衣机、风扇、吊扇等
 交通工具:轮胎、螺旋桨等
 机械工具:砂轮、研磨机、抛光机等
 机器设备:送风机、马达、泵浦等
为什么会产生不平衡的问题
平衡不良的定义:当转动件惯性轴心线与转动轴心线不在同一直在线时,此转动件即为平衡不良。造成转动件不平衡的原因有:
1.  转动件本身形状不对称
2.  加工、制造上的公差
3.   组装、安装不当
4.   转动件于运转时变形
5.   转动件锈蚀、破损、磨耗
6.   转动件附着粉尘、异物
为什么要作平衡校正
当转动件的惯性轴心线与转动轴心线不在同一直在线时,离心力即随转动件的旋转而产生,当转速愈高或惯性轴心线偏离转动轴心线愈多(亦即平衡状况愈差),离心力愈大,而转动件或设备的振动也会随之变大。
实施平衡校正的好处
☆减少振动、噪音   ☆建立安全舒适的环境
☆提升产品质量    ☆延长设备及组件寿命
☆降低设备结构应力  ☆减低能量损失
☆避免工安问题
平衡不良对机械设备的影响
1.     运转噪音及振动大
2.   轴承易高温、损坏
3.     机械轴封寿命减短
4.   联轴器寿命减短
5.   基础易松动变形
6.   设备结构强制损坏
7.   润滑油泄漏

检测现场动平衡可以设备:

1.LC-810现场动平衡系统可以在现场迅速判断机械设备运行状态,分析出机械设备是否存在动平衡不良故障。如果存在,则可以利用系统提供的试重法或影响系数法进行动平衡校正,系统将自动解算出加(减)配重的质量大小和角度。许多情况下,一次动平衡校正就可以去除转子(轴系)90%以上的不平衡量同时本系列产品可以提供一定程度的设备故障分析功能。 系统构成: 便携式笔记本电脑 +振动信号处理专用采集箱

2.LC–820便携式现场动平衡仪可以在现场迅速判断机械设备运行状态,分析出机械设备是否存在动平衡不良故障。如果存在,则可以利用系统提供的试重法或影响系数法进行动平衡校正,系统将自动解算出加(减)配重的质量大小和角度。系统构成: 一体化便携式设计,由高速处理器和振动处理专用采集板构成

3.LC-830手持式现场动平衡仪可以利用试重法或影响系数进价动平衡校正,系统将自动结算出加(减)配重的质量大小和角度。系统构成:一体化便携式设计,由核心处理器和振动处理专用采集构成,整机非常精小。

平衡不良的种类有哪些
1.   静不平衡(Static Unbalance)
2.    偶不平衡(Couple Unbalance)
3.   半静不平衡(Quasi-Static Unbalance)
4.    动不平衡(Dynamic Unbalance)
静不平衡(Static Unbalance)
静不平衡有时亦称 Force Unbalance,主要出现于窄的圆盘状转动件上,通常只要在质量中心点放置一个相等与不平衡量的配重,即可消除不平衡问题。
偶不平衡(CoupleUnbalance)
偶不平衡有时亦称 Moment Unbalance,其惯性轴心线与转动轴心线相交于质量中心,此时校正平面必须要有二个。
半静不平衡
(Quasi-StaticUnbalance)
半静不平衡的特点在其惯性轴心线与转动轴心线有交点,但不相交于质量中心。
动不平衡
(DynamicUnbalance)
动不平衡的特点为,其惯性轴心线与转动轴心线没有交点,大部份的转动件(体)的不平衡都属于此一类型。
什么是平衡不良的特征
平衡不良的转动件于运转时,会因不平衡产生额外的离心力,致使支撑点(轴承)位置产生振动,其运转模态如下:
平衡不良的振动特性
若从不平衡转动件的运转模态上分析思考,可以不难发现以下归纳因平衡不良所造成的振动特性:
1.频谱之一倍转速频率有明显振幅。
2.无其它明显转速倍频之频率出现。
3.径向一倍频振动远大于轴向振动。
4.同一量测点的相角必须相当稳定。
如何将平衡不良的状况量化
因为不平衡系因惯性轴心线偏离转动轴心线,亦即转动件在转动轴心在线有质量不平均的问题,因此可以用以下单位值将平衡不良予以量化:
1.重量单位:g。
2.力矩单位:g-mm。
3.偏心距(e):mm (或mm)。
4.平衡等级(G):mm/sec。
ISO-1940平衡等级-G
ISO-1940平衡等级 - G的定义为
G=ω  e=(2  π  f) e
其中
ω为角速度,e为偏心距,f为转速
由以上的定义可知平衡等级 G 的单位为mm/sec,虽然乍看之下 G 值像是一个速度值,工业界甚至有很多人将之认为振动速度值,并将 e 值当作振动位移值,因为通常大家都把振动与平衡联想再一起,其实是没有把平衡等级的定义弄清楚。
平衡的标准在哪里
目前zui为广泛使用的平衡标准为 ISO-1940,以下为平衡等级 -G的参考表,由下表可知,精度愈高的设备,G值愈小(平衡要求愈高),在同一平衡等级下,设备转速愈高,容许残留偏心距愈小。
如何进行平衡校正
通常所有转动件都应该要定期实施平衡校正,如果工厂具备检测振动问题的工具,则只要在检测到平衡状况不佳时,再实施校正即可。
平衡校正的方法有:
1.静平衡法 - 靠地心引力实施平衡校正
2.平衡机平衡法 - 靠平衡机实施平衡校正
3.在线动平衡法 - 靠平衡仪或振动计实施校正。
静平衡法
此方法仅适用于有静不平衡问题的转动件。在不考虑转动件支撑点摩擦力的情况下,使转动件转动,再让转动件自动停止转动后,造成不平衡的重力点将永远停留在转动件正下方位置;如果将一个与该重力物等重量的配重物置放于转动件上,位置刚好是与重力点
相差180度的相对位置时
,则不论转动件如何转动
,都不会再有不平衡的现
象,此称静不平衡法。
静平衡法的缺点
1.当考虑支撑点(轴承)的摩擦时,可能因为摩擦力大于不
 平衡量,无法决定不平衡量,导致转动件运转时无法达到
 真正的平衡。

2.静不平衡改善法仅适用于轴向宽度非常窄的转动件,如果
 我们有一个很宽的转动件时,我们可能很难决定配重物的
 位置,因为我们不知道不平衡量的轴向位置,当我们在某
 一端放置一个相等于造成不平衡重量的配重时,可能导致
 另一端的不平衡,而形成偶不平衡。
平衡机平衡法
顾名思义,此平衡法系以平衡机进行转动件的平衡校正,此方法与静平衡法都较为一般人所知,通常转动件在制造或维修完成后,都会先以平衡机进行平衡校正,以确保出厂质量。由于实施平衡机平衡校正时,都必须把整个转动件拆卸下来,
一起送出去校正,因此较为耗费
工时与校正费用。
平衡机平衡法的缺点
1.必须先确认不平衡问题与不平衡单元或组件。
2.整个转动件都必须拆卸下来。
3.耗费工时、降低设备稼动率。
4.通常无法使用实际工作转速进行校正。
5.搬运及安装过程易使平衡状况变差。

在线动平衡法
一般在线动平衡法所使用的原理为向量平衡法,通常可分为二大类:

1.简易动平衡:
 使用振动计,配合适当之试重及圆
 规、直尺,估算不平衡角度及不平
 衡量之大小。有二点平衡校正法及
 三点平衡校正法两种。

2.精密动平衡:
 使用专用动平衡仪配合振动传感器及相位计,可准确抓取
 不平衡角度及不平衡量之大小。
在线动平衡技术的原理
采用极坐标图来表示不平衡所造成的振动值及相角,就可以很清楚、很简单地计算出平衡配重量及配重角度。比较试重与原始不平衡状况的关系即可知道该在什么位置配多少重量。
精密在线动平衡技术
在线动平衡工作容易做吗?
在线动平衡的
工作实在太简
单了!
精密动平衡的基本观念??
1.平衡不良会产生离心力。
2.动平衡校正之目的为求力的平衡。
平衡仪 ? 振动传感器与相位计之应用:

振动传感器 ?振动大小
     ? 不平衡量大小
      ?平衡配重量之决定

相 位 计 ?振动相位
     ? 不平衡角度
      ?平衡配重位置之决定
精密在线动平衡一般步骤
1.量测在原始状况下(未加任何试重)机台因不平衡所
 产生之振动值及相位。
2.加一试重在转动件上。量测加试重后所形成新的不平
 衡所产生之振动值及相位。
3.平衡仪自动计算加试重前后振动值与相位变化与相对
 关系,并计算出平衡重量。
4.加上平衡仪所计算之平衡重量在转动件上。
5.量测经平衡改善后之振动值及相位。
6.使用分析仪再分析计算微小的平衡重量,以使机台达
 到更佳之平衡状态。
执行在线动平衡工作要点
1.执行在线动平衡过程中,转速必须保持一定。
2.执行在线动平衡过程中,振动传感器及相位计必须固
 定于同一位置,不可移动。
3.相位计尽量安装于不会晃动之平面。
4.振动传感器尽量靠近轴承,放置于水平或垂直向位置。
5.当设备初始平衡状况非常不佳时,建议先以静平衡法
 稍微改善平衡状况后,再实施动平衡校正。

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手机
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