什么是靜平衡/動平衡？如何使用便攜式測量設(shè)備進行靜平衡/動平衡？

HBK聲學與振動

2021年1月28日 13:06

瀏覽：3002 收藏：1

什么是靜平衡/動平衡？如何使用便攜式測量設(shè)備進行靜平衡/動平衡？的圖1

本應(yīng)用說明將通過幾個實例介紹 如何平衡旋轉(zhuǎn)機械 。比較直接的方法是通過操作簡便的便攜式B＆K儀器測量以額定轉(zhuǎn)速在自承軸承中運行的旋轉(zhuǎn)部件。

與更為復雜和昂貴的平衡機相比，此種布置能實現(xiàn)更優(yōu)的平衡等級。

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平面中并僅通過在該平面中 添加質(zhì)量以實現(xiàn)平衡 的過程。由于對象在靜態(tài)條件下將 達到完全平衡 （但在動態(tài)條件下則不一定），因此通常稱為靜平衡。

什么是動平衡？

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（或多個）平面并通過在這些平面中 增加質(zhì)量增量實現(xiàn)平衡 的過程。這種不平衡僅在對象旋轉(zhuǎn)時才變得明顯，因此該過程通常稱為 動平衡 。動態(tài)平衡后，對象將在靜態(tài)和動態(tài)條件下完全平衡。

什么是靜平衡/動平衡？如何使用便攜式測量設(shè)備進行靜平衡/動平衡？的圖2

靜平衡和動平衡之間的差異如圖1所示。可以看出，當轉(zhuǎn)子靜止（靜態(tài)）時，端部質(zhì)量可能會相互平衡。但在旋轉(zhuǎn)（動態(tài)）時不平衡會更強烈。

基礎(chǔ)理論

當對象旋轉(zhuǎn)時，它的軸承會產(chǎn)生振動，將該對象定義為“不平衡”。 軸承振動 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，力也會旋轉(zhuǎn)，并嘗試沿力的作用線在其軸承中移動對象。因此，軸承上的 任何一點 都將承受波動的力。

在實踐中，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，則可以檢測到波動的振動力，并將電信號發(fā)送到 振動計或分析儀 。指示的振動級與不平衡質(zhì)量的結(jié)果成正比。通過將振動計測得的波動信號的相位與從旋轉(zhuǎn)物體上某個基準位置獲得的標準周期信號進行比較，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