動平衡機現(xiàn)場動平衡的原理與分離解算
動平衡機的現(xiàn)場動平衡包括單面靜平衡及對柔性回轉(zhuǎn)體的動平衡。
靜平衡的方法很簡單,首先在回轉(zhuǎn)體附加支承處,振動較大的方向(通常為水平方向)上安置傳感器,并接通測振儀,啟動回轉(zhuǎn)體至工作轉(zhuǎn)速下記錄振動響應(yīng)的大小,高讀數(shù)為X,對應(yīng)著被測的不平衡量U,并存在關(guān)系式U=kx,對于剛性回轉(zhuǎn)體而言,在固定的轉(zhuǎn)速下,不論是硬支承還是軟支承,k一定是個常數(shù),所以也一定存在矢量關(guān)系式U=kx。為求出矢量x的角度(或相位)可采用專門兩次法進行測量計算。即在回轉(zhuǎn)體半徑為R(mm)任意位置上,安置一塊校驗質(zhì)量M(g),然后啟動回轉(zhuǎn)體至相同的轉(zhuǎn)速下,記錄此時的振動響應(yīng),高讀數(shù)為x1,顯然,x1為原不平衡量U及校驗不平衡量U1=MR共同作用產(chǎn)生的,即kx1=U+Ut。將校驗質(zhì)量M(g)轉(zhuǎn)位180°,重新安置后再次啟動回轉(zhuǎn)體至相同轉(zhuǎn)速下,記錄此時的振動響應(yīng),高讀數(shù)為X2,應(yīng)有kx2=U-Ut,利用圖解的方法,很容易求解矢量方程。
對于需要進行雙面平衡的回轉(zhuǎn)體,應(yīng)使用能測量相位的動平衡機,需要在回轉(zhuǎn)體上設(shè)置準(zhǔn)信號發(fā)生器,常用光電式,也可使用由支承處的振動信號觸發(fā)的同步閃光燈,由于人眼的視覺暫?,F(xiàn)象,會認為觀察到的回轉(zhuǎn)體處于靜止?fàn)顟B(tài)。需要預(yù)先在校正面上設(shè)置0°、90°、180°等角度標(biāo)記,便可在同步內(nèi)光的情況下觀察出設(shè)置的角度標(biāo)記與某固定位置(例如水平方向)之間的夾角了。進行現(xiàn)場動平衡時,通常并不知道系統(tǒng)的剛度矩陣或質(zhì)量矩陣,也不容易確定支承的剛度或陰尼特性,以便進一步簡化動剛度矩陣,這時可通過實驗的方法,求出系統(tǒng)的動柔度矩陣,再通過求逆矩陣,求出剛度矩陣。這個方法稱為影響系數(shù)法,在柔性回轉(zhuǎn)體多校正面平衡中,也得到很大程度廣泛應(yīng)用。
影響系數(shù)法采用復(fù)數(shù)進行運算比較方便,其系數(shù)矩陣元素也為復(fù)數(shù),因而可以考慮陰尼的影響,而不像軟支承動平衡機或硬支承平衡機那樣盡量減小支承的陰尼,并在分離解處時,將其略去不計。影響系數(shù)矩陣元素為數(shù)值,測試時,均應(yīng)在固定轉(zhuǎn)速下進行,轉(zhuǎn)速變了,影響系數(shù)矩陣值也就變了。