转子动平衡原理方法和标准样本.docx
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转子动平衡原理方法和标准样本
技术授课教案
主讲人:
范经伟
技术职称(或技能级别):
高档工
所在岗位:
锅炉辅机点检员
讲学时间:
06月24日
培训题目:
《转子动平衡——原理、办法和原则》
培训目:
各种因素会引起转子某种限度不平衡问题,分布在转子上所有不平衡矢量和可以以为是集中在“重点”上一种矢量,动平衡就是拟定不平衡转子重点位置和大小一门技术,然后在其相相应位置处移去或添加一种相似大小配重。
内容摘要:
动平衡前要确认条件:
1.振动必要是由于动不平衡引起。
并且要确认动不平衡力占振动主导。
2.转子可以启动和停止。
3.在转子上可以添加可去除重量。
培训教案:
第一章不平衡问题种类
为了以至少启停次数,获得最佳平衡效果,咱们不但要结识到动不平衡问题类型(静不平衡、力偶不平衡、动不平衡),并且还要懂得转子宽径比及转速决定了采用单平面、双平面还是多平面进行动平衡操作。
同步也要结识到转子是挠性还是刚性。
●刚性转子与挠性转子
✧对于刚性转子,任何类型不平衡问题都可以通过任选二个平面得以平衡。
✧对于挠性转子,当在一种转速下平衡好后,在另一种转速下又会浮现不平衡问题。
当一种挠性转子一方面在低于它70%第一监界转速下,在它两端平面内加配重平衡好后,这两个加好配重将补偿掉分布在整个转子上不平衡质量,如果把这个转子转速提高到它第一临界转速70%以上,这个转子由于位于转子中心处不平衡质量所产生离心力作用,而产生变形,如图10所示。
由于转子弯曲或变形,转子重心会偏离转动中心线,而产生新不平衡问题,此时在新转速下又有必要在转子两端平衡面内重新进行动平衡工作,而后来当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状态。
为了能在一定转速范畴内,保证转子都能处在平衡工作状态下,唯一解决办法是采用多平面平衡法。
✧挠性转子平衡种类
1.如果转子只是在一种工作转速下运转,小量变形不会产生过快磨损或影响产品质量,那么可以在任意二个平面内进行平衡,使轴承振动减少到最小即可。
2.如果一种挠性转子,只是在一种工作转速下工作,但是将转子变形量减少到最小是极其重要,这时最佳采用多平面动平衡修正。
3.如果一种转子必要在一种辽阔转速范畴内都能平稳地工作,即该转子在低转速时是刚性,在高转速时是挠性,这时最佳采用多平面动平衡修正。
●临界转速
当转子转速达到自身产生弯曲共振时转速,称为临界转速。
转子通过临界转速时,转子产生弯曲振型数,取决转子转速与转子自振频率相一致数量。
普通来说转子转速低于它自振频率70%时,以为它是一种刚性转子,而高于它自振频率70%时,以为它是一种挠性转子。
由于转子转速升高通过它自振频率而产生弯曲或变形时,转子重心就会偏离转子转子转动中心线,产生新不平衡状态。
第二章如何辨认动不平衡问题
不平衡问题重要特性
●振动频谱典型特性:
不平衡问题普通是较高转频振动占主导,普通其转频振动成分不不大于或等于其通频振动80%以上。
●不平衡力具备一定方向性,离心力在径向基本是均匀,轴及支承轴承运动轨迹近似为一种圆,然而,由于轴承座垂直支承刚度不不大于水平方向,因此正常轴及支承轴承运动轨迹为椭圆,即正常状况下水平方向振动要比垂直方向振动大1.5到2倍,若超过这个范畴,也许存在其他问题,特别是也许存在共振问题。
●径向与轴向振动比较,当是不平衡问题占主导时,径向振动(水平和垂直)要比轴向方向振动大得多(悬臂转子除外)。
●悬臂转子不平衡问题方向性,普通状况下,径向和轴向振动都比较大,它是静不平衡和力偶不平衡同步存在,因此普通状况下需要二平面进行平衡修正。
●有不平衡振动问题转子,其振动相位是稳定和可重复。
●不平衡问题会促使共振幅值增大,如果转子工作转速比较接近其系统自振频率处共振点时,少量不平衡振动会增大10到50倍。
●转子不平衡问题相位体现,在转子输入、输出端轴承水平方向测量得到相位差与在转子输入、输出端轴承垂直方向测量得到相位差基本相等(+/-30°)否则重要问题不是动平衡问题。
例如,如果在一种电机输入、输出端轴承水平方向测量得到振动相位差为30°,而在其输入、输出端轴承垂直方向测量得到振动相位差近似为150°,则工程师企图对这个转子实行动平衡操作,似乎是在挥霍时间。
第三章引起转子不平衡因素
●装配错误,安装时一种零件质量中心线与转动中心线不重叠。
●锻造气孔
●装配误差
●半键问题
●转子变形,由于残存应力、受热不均等引起转子变形。
●转子上有沉积物
●设计不均称,如电动机转子绕线一侧与另一侧是不均称。
由以上因素引起转子某种限度不平衡问题,分布在转子上所有不平衡矢量和可以以为是集中在“重点”上一种矢量,动平衡就是拟定不平衡转子重点位置和大小一门技术,然后在其相相应位置处移去或添加一种相似大小配重。
第四章动平衡操作重要性
由于动不平衡产生力,若不予以修正,在转动设备中具备很强破坏性,不但对支承轴承产生损坏,也会引起机器基本开裂,焊缝开裂,同步由于不平衡引起过大振幅导致产品质量下降。
由于不平衡产生离心力取决于转子转速和重点重量。
第五章现场动平衡技术
普通来说,对大多数转动设备,最佳是在现场进行动平衡操作,这是由于现场进行动平衡操作是在实际操作条下、实际工作转速下进行,并且转子是在自身支承轴承和基本之上。
三点现场动平衡操作法
1、以工作转速启动转子,测量和记录原始振动幅值为O’。
例如,O’=6mils(152um)
2、以O’为半径,画圆,如图1所示。
3、停下转子,在转子上取三个点“A”、“B”和“C”,相隔近似120°。
不一定是很精确120°,然而三点相隔角度必要是已知,在咱们例子中如图2所示,“A”点是起点标注为0°。
其他点标注如图2所示。
4、选取一块适当试重,安装到转子点“A”处,此处可参照计算试加重公式。
例如,试加重(TW)=10ounces(283.5克)
5、启动转子达到正常工作转速,测量并记录此时振动幅值记为O’+T1。
在咱们例子中O’+T1=4mils(102um)。
6、如图3所示,以A点为圆心,以O’+T1为半径做圆。
在咱们例子中以点“A”为圆心,以O’+T1=4mils为半径做圆。
7、停下转子,将在A点处所加试重移到B点处。
8、启动转子达到正常工作转速,测量和记录新振动幅值记为O’+T2。
在咱们例子中O’+T2=8mils(203um)。
9、以B点为圆心,以O’+T2为半径做圆。
在咱们例子中此圆半径为O’+T2=8mils(203um)如图4所示。
10、停下转子将在B点处试加重量移到C点处。
11、启动转子达到正常工作转速,测量和记录新振动幅值记为O’+T3。
在咱们例子中O’+T3=11mils(279um)。
12、以C点为圆心,以O’+T3为半径做圆。
在咱们例子中此圆半径为O’+T3=11mils(279um)如图5所示
注,如图5所示,从A、B、C绘制三个圆相交于点D。
13、从原始振幅圆圆心“O”按图6所示方式画直线OD,该直线标记为“T”。
14、使用与画原始振动圆时相似比例,测量直线段“T”长度。
在咱们例子中,通过测量后,此“T”直线长度为5.25in(133mm)。
15、使用下面公式,计算修正重量:
CW=TW(O’/T)
式中:
CW=修正重量
TW=试加重量
O’=原始不平衡振幅读数
T=测量成果矢量
在咱们例子中,计算成果如下:
CW=TW(O’/T)
CW=10oz×(6.0/5.25)
CW=11.4oz
或
CW=TW(O’/T)
CW=283.5克×(152/133)
CW=323克
16、按图7所示,使用量角器,测量直线“T”与直线“OA”之间角度,此角度即是修正重量相对于转子上“A”点安装角度。
在咱们例子中,这个角度经测量得41°。
17、停下转子,从“C”点处拆下试加重。
18、按在第15步中通过计算拟定配重,安装到通过第16步拟定角度处。
在咱们例子中,经计算配重为11.4oz(323克),将其安装到转子上从“A”点处,顺时针转过41°位置处,如图8所示。
按照上述阐明,将计算修正重量加到经计算角度处后,此转子应当到此平衡完毕。
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