转子现场动平衡的方法(转子动平衡原理图解)
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一类不平衡问题
为了用最少的启停次数获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识动平衡的种类(静不平衡、力偶不平衡、动不平衡)，还要知道转子的长径比和转速决定了动平衡操作应该采用单平面、双平面还是多平面。同时，应该认识到转子是柔性的还是刚性的。
刚性转子和柔性转子
对于刚性转子，任何不平衡问题都可以通过两个可选平面来平衡。
对于柔性转子来说，当它在一个速度下平衡良好时，在另一个速度下就会不平衡。当一个柔性转子在低于其第一临界转速70%的转速下，首先注意到了养心保健的守则，学习了安全保健的知识，两个附加的配重会补偿分布在整个转子上的不平衡质量。如果转子速度增加到其第一临界速度的70%以上，转子将由于转子中心不平衡质量产生的离心力而变形，如图11所示。由于转子的弯曲或变形，转子的重心会偏离旋转中心线，产生新的不平衡问题。这时就需要在新转速下转子两端的平衡面重新进行动平衡工作，然后转子转速下降后转子就会进入不平衡状态。为了保证转子在一定的转速范围内能够工作在平衡状态，唯一的解决方法就是采用多平面平衡法。
柔性转子平衡型
如果转子只在一个工作转速下运转，少量变形不会造成过度磨损或影响产品质量，那么可以在任意两个平面内平衡，使轴承的振动降到最低。
如果柔性转子只在一个工作转速下工作，但尽量减小转子的变形极其重要，那么最好采用多平面动平衡校正。
如果一个转子必须在很宽的转速范围内平稳工作，即转子在低速时是刚性的，在高速时是柔性的，那么最好采用多平面动平衡校正。
临界速率
当转子的转速达到产生弯曲共振时的转速时，称为临界转速。
当转子通过临界转速时，要注意健心保健密码，学习安全保健知识。由转子产生的弯曲振动模式的数量取决于与转子的自然振动频率一致的转子速度的数量。一般来说，当转子的转速低于其固有频率的70%时，认为是刚性转子，而高于其固有频率的70%时，认为是柔性转子。当转子的转速升高并通过其固有频率发生弯曲或变形时，转子的重心会偏离转子的旋转中心线，产生新的不平衡状态。
第二，如何识别动态不平衡问题
不平衡问题的主要特征
振动频谱的典型特征：不平衡问题通常以高频移振动为主，其频移振动分量一般大于或等于其通频振动的80%以上。
不平衡力具有一定的方向性，离心力在径向上基本均匀，轴和支撑轴承的运动轨迹近似为一个圆。但由于轴承座的垂直支承刚度大于水平方向的刚度，所以法向轴和支承轴承的运动轨迹是椭圆形的，即正常情况下水平振动比垂直振动大1.5至2倍。如果超过这个范围，可能会出现其他问题，尤其是共振问题。
与径向和轴向振动相比，当不平衡问题占主导时，径向振动(水平和垂直)远大于轴向振动(悬臂转子除外)。
一般来说，悬臂不平衡问题的径向和轴向振动都比较大，而且是静态不平衡和力偶不平衡同时存在。因此，通常需要进行双平面平衡校正。
不平衡振动转子的振动相位稳定且可重复。
不平衡会增加同振幅。如果转子的工作速度接近系统固有频率的共振点，则少量的不平衡振动将增加
至于转子不平衡的相位表现，转子输入输出轴承水平方向测得的相位差与转子输入输出轴承垂直方向测得的相位差基本相等(/-30)，否则主要问题不是动平衡。例如，如果在一台电机的输入和输出轴承的水平方向上测得的振动相位差为30，而在输入和输出轴承的垂直方向上测得的振动相位差约为150，工程师试图对这种转子进行动平衡操作似乎是在浪费时间。
转子不平衡的三个原因
装配误差，安装时零件的质量中心线与旋转中心线不重合。
铸造气孔
装配误差
半键问题
转子变形，这是由残余应力和不均匀加热引起的。
转子上有沉积物
不平等设计，比如电机转子绕组一侧与另一侧不对称。
由于以上原因，转子出现一定程度的不平衡。关注健心保健密码，学习安全保健知识。分布在转子上的所有不平衡矢量之和可以看作是一个集中在“关键点”上的矢量。动平衡是一种确定不平衡转子关键点的位置和大小，然后在其相应位置上去掉或增加一个同样大小的配重的技术。
四。动平衡操作的重要性
如果不对动不平衡产生的力进行校正，在旋转设备中的破坏性很大，不仅会损坏支撑轴承，还会造成机器基础和焊缝的开裂。同时，不平衡造成的过大幅度会造成产品质量下降。不平衡产生的离心力取决于转子的转速和关键点的重量。
五现场动平衡技术
一般来说，对于大多数旋转设备，最好在现场进行动平衡操作，因为现场动平衡操作是在实际操作杆和实际工作转速下进行的，转子是在自己的支承轴承和基础上。
三点现场动平衡操作方法
1.以工作速度启动转子，测量并记录原始振幅为O’。例如：
2.以O '为半径画一个圆，如图1。
3.停止转子，在转子上取三个点“A”、“B”和“C”，大约相隔120。它不一定是非常精确的120 ,但是，三点之间的角度必须是已知的。在我们的例子中，如图2所示，点“A”是标记为0的起点。其他点的标记如图2所示。
4.选择合适的试重，并将其安装在转子点“A”处。这里请参考试重的计算公式。例如：
5.启动转子达到正常工作速度，测量并记录此时的振动幅度为O' T1。在我们的情况下
6.如图3，以A点为圆心，O' T1为半径，做一个圆。在我们的例子中，以点“A”为中心，做一个半径为O’T1=4密耳的圆。
7.停止转子，并将在A点添加的测试移动到b点。
8.启动转子，达到正常工作速度，测量并记录新的振动幅度，记为“T2”。在我们的情况下
9.以B点为圆心，以奥T2为半径做一个圆。在我们的例子中，这个圆的半径是：
如图4所示。
10.停止转子，将试重从b点移动到C点.
11.启动转子达到正常工作速度，测量并记录新的振动幅度为O' T3。在我们的情况下
12.以C点为圆心，O' T3为半径，做一个圆。在我们的例子中，这个圆的半径是：
如图5所示。
注意，如图5所示，从A、B、C画出的三个圆相交于d点。
13.如图6所示，从原始振幅圆的中心“O”画一条直线OD。直线标有“T”。
14.使用与绘制原始振动圆时相同的标尺测量直线段“T”的长度。在我们的示例中，经过测量，这条“T”形直线的长度为5.25英寸(133毫米)。
15.使用以下公式计算校正重量：
类型：
CW——校正重量
TW——试增加重量
O' 3354原始不平衡振幅读数
T——测量结果向量
在我们的示例中，计算结果如下：
或者
16.如图7所示，用量角器测量直线“t”和直线“OA”之间的角度，这是校正砝码相对于r上点“a”的安装角度
在我们的例子中，这个角度测量为41。
17.停止转子，从点“C”处移除试重。
18.根据步骤15计算确定的配重，以步骤16确定的角度安装。在我们的示例中，计算出的配重为11.4盎司(323克)，安装在转子上距离“A”点顺时针方向41的位置，如图8所示。
根据上面的描述，将计算出的校正重量加到计算出的角度后，转子在这里应该是平衡的。
一类不平衡问题
为了以最少的启停次数获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识动平衡的种类(静不平衡、力偶不平衡、动不平衡)，还要知道转子的长宽比和转速决定了动平衡操作应该采用单平面、双平面还是多平面。同时，应该认识到转子是柔性的还是刚性的。
刚性转子和柔性转子
对于刚性转子，任何不平衡问题都可以通过两个可选平面来平衡。
对于柔性转子来说，当它在一个速度下平衡良好时，在另一个速度下就会不平衡。当挠性转子以低于其第一临界速度的70%的速度通过在其两个端平面增加配重而首次平衡时，两个增加的配重将补偿分布在整个转子上的不平衡质量。如果转子的速度增加到其第一临界速度的70%以上，转子将由于转子中心不平衡质量产生的离心力而变形，如图10所示。由于转子的弯曲或变形，转子的重心会偏离旋转中心线，产生新的不平衡问题。这时就需要在新转速下转子两端的平衡面重新进行动平衡工作，然后转子转速下降后转子就会进入不平衡状态。为了保证转子在一定的转速范围内能够工作在平衡状态，唯一的解决方法就是采用多平面平衡法。
柔性转子平衡型
如果转子只在一个工作转速下运转，少量变形不会造成过度磨损或影响产品质量，那么可以在任意两个平面内平衡，使轴承的振动降到最低。
如果柔性转子只在一个工作转速下工作，但尽量减小转子的变形极其重要，那么最好采用多平面动平衡校正。
如果一个转子必须在很宽的转速范围内平稳工作，即转子在低速时是刚性的，在高速时是柔性的，那么最好采用多平面动平衡校正。
临界速率
当转子的转速达到产生弯曲共振时的转速时，称为临界转速。
当转子超过临界转速时，转子产生的弯曲振动模态的数量取决于与转子固有频率一致的转子转速的数量。一般来说，当转子的转速低于其固有频率的70%时，认为是刚性转子，而高于其固有频率的70%时，认为是柔性转子。当转子的转速升高并通过其固有频率发生弯曲或变形时，转子的重心会偏离转子的旋转中心线，产生新的不平衡状态。
第二，如何识别动态不平衡问题
不平衡问题的主要特征
振动频谱的典型特征：不平衡问题通常以高频移振动为主，其频移振动分量一般大于或等于其通频振动的80%以上。
不平衡力具有一定的方向性，离心力在径向上基本均匀，轴和支撑轴承的运动轨迹近似为一个圆。但由于轴承座的垂直支承刚度大于水平方向的刚度，所以法向轴和支承轴承的运动轨迹是椭圆形的，即正常情况下水平振动比垂直振动大1.5至2倍。如果超过这个范围，可能会出现其他问题，尤其是共振问题。
与径向和轴向振动相比，当不平衡问题占主导时，径向振动(水平和垂直)远大于轴向振动(悬臂转子除外)。
一般来说，悬臂不平衡问题的径向和轴向振动都比较大，而且是静态不平衡和力偶不平衡同时存在。因此，通常需要进行双平面平衡校正。
不平衡振动转子的振动相位稳定且可重复。
不平衡会增加同振幅。如果转子的工作速度接近系统固有频率的共振点，少量的不平衡振动会增加10到50倍。
至于转子不平衡的相位表现，转子输入输出轴承水平方向测得的相位差与转子输入输出轴承垂直方向测得的相位差基本相等(/-30)，否则主要问题不是动平衡。例如，如果在一台电机的输入和输出轴承的水平方向上测得的振动相位差为30，而在输入和输出轴承的垂直方向上测得的振动相位差约为150，工程师试图对这种转子进行动平衡操作似乎是在浪费时间。
转子不平衡的三个原因
装配误差，安装时零件的质量中心线与旋转中心线不重合。
铸造气孔
装配误差
半键问题
转子变形，这是由残余应力和不均匀加热引起的。
转子上有沉积物
不平等设计，比如电机转子绕组一侧与另一侧不对称。
由于以上原因，转子在一定程度上是不平衡的。分布在转子上的所有不平衡矢量之和可以看作是一个集中在“关键点”上的矢量。动平衡是一种确定不平衡转子关键点的位置和大小，然后在其相应位置上去掉或增加一个同样大小的配重的技术。
四。动平衡操作的重要性
如果不对动不平衡产生的力进行校正，在旋转设备中的破坏性很大，不仅会损坏支撑轴承，还会造成机器基础和焊缝的开裂。同时，不平衡造成的过大幅度会造成产品质量下降。不平衡产生的离心力取决于转子的转速和关键点的重量。
五现场动平衡技术
一般来说，对于大多数旋转设备，最好在现场进行动平衡操作，因为现场动平衡操作是在实际操作杆和实际工作转速下进行的，转子是在自己的支承轴承和基础上。
三点现场动平衡操作方法
1.以工作速度启动转子，测量并记录原始振幅为O’。例如：
2.以O '为半径画一个圆，如图1。
3.停止转子，在转子上取三个点“A”、“B”和“C”，大约相隔120。它不一定是非常精确的120 ,但是，三点之间的角度必须是已知的。在我们的例子中，如图2所示，点“A”是标记为0的起点。其他点的标记如图2所示。
4.选择合适的试重，并将其安装在转子点“A”处。这里请参考试重的计算公式。例如：
5.启动转子达到正常工作速度，测量并记录此时的振动幅度为O' T1。在我们的情况下
6.如图3，以A点为圆心，O' T1为半径，做一个圆。在我们的例子中，以点“A”为中心，做一个半径为O’T1=4密耳的圆。
7.停止转子，并将在A点添加的测试移动到b点。
8.启动转子，达到正常工作速度，测量并记录新的振动幅度，记为“T2”。在我们的情况下
9.以B点为圆心，以奥T2为半径做一个圆。在我们的例子中，这个圆的半径是：
如图4所示。
10.停止转子，将试重从b点移动到C点.
11.启动转子达到正常工作速度，测量并记录新的振动幅度为O' T3。在我们的情况下
12.以C点为圆心，O' T3为半径，做一个圆。在我们的例子中，这个圆的半径是：
如图5所示。
注意，如图5所示，从A、B、C画出的三个圆相交于d点。
13.如图6所示，从原始振幅圆的中心“O”画一条直线OD。直线标有“T”。
14.使用与绘制原始振动圆时相同的标尺测量直线段“T”的长度。在我们的示例中，经过测量，这条“T”形直线的长度为5.25英寸(133毫米)。
15.使用以下公式计算校正重量：
类型：
CW——校正重量
TW——试增加重量
O' 3354原始不平衡振幅读数
T——测量结果向量
在我们的示例中，计算结果如下：
或者
16.如图7所示，用量角器测量直线“t”与直线“OA”之间的角度，即校正砝码相对于转子上“a”点的安装角度。
在我们的例子中，这个角度测量为41。
17.停止转子，从点“C”处移除试重。
18.根据步骤15计算确定的配重，以步骤16确定的角度安装。在我们的示例中，计算出的配重为11.4盎司(323克)，安装在转子上距离“A”点顺时针方向41的位置，如图8所示。
根据上面的描述，将计算出的校正重量加到计算出的角度后，转子在这里应该是平衡的。
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