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    張家口宣化北倫平衡機制造有限公司

    Xuanhua Beilun Balancing Machinery Co Ltd

     

     
    ENGLISH 企業概況    平衡機描述 新產品介紹 資料下載 技術、介紹 聯系我們 第2網頁
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     風機葉輪平衡機

     通用平衡機

     

     電腦電測箱

     HP-15

     硬支承平衡機計算機電測儀

     

     摩擦磨損試驗機

     

     重型平衡機

     

     汽車行業

     

     專用平衡機

     

     旋轉機械振動

     各種轉子平衡工藝

    關于振動分析方法的進一步介紹

    振動分析儀頻譜分析

    機械振動原因與振動頻譜分析法

    關于平衡機的描述

     

     一臺正常的大于1000kg平衡機,不平衡量值大的時候,例如大于3kg時候,在100rpm平衡,小于500g以后,轉速提高到200rpm以上,可以做出精度。

     平衡機是用于工件動平衡的機器,客戶總是希望便宜買到好機器。為了迎合客戶這個心理,制造商只能小機大標。3噸的機器竟然連兩噸的轉子平衡都進行不了,出現假平衡現象。就是便宜。!臨沂有一家老企業的3噸平衡機,一個轉子要平衡4-5個小時!而且多年來就是這個工時安排!一臺便宜設備,常年工時浪費。

      一個正常的平衡機,例如3噸平衡機。正?梢杂幸欢ǖ倪^載能力,4噸的轉子照樣可以做平衡。這就要求支承架的剛度線性范圍足夠大。不管多大的風機轉子,例如:20號以上的風機葉輪-測量及工藝加重操作,基本不會大于1個小時。較小的會更快。

      在九州普惠風機公司:一個操作工, 最多可以一天做200個600mm直徑離心風機葉輪的平衡工藝。

      正常的電測箱在測量轉子的不平衡量可以測量顯示幾十公斤的不平衡量值。不應該在較大的不平衡量用手工靜平衡的方法去除。平衡機直接指示所有量值。凡是有過載飽和現象的電測箱都是缺失靈敏度自適應功能的系統。

       靈敏度自適應功能電路(硬件的程控放大器)是原來的檔位切換電路的計算機管理模式。它是平衡機測量的必備電路,它可以保證采樣電路的最佳采樣狀態,進而保證測量精度。

    關于永久標定平衡機的描述

    永久標定的測量系統,50年前就完美的完成與應用了。

     

    硬支承校正平面分離的運算式

    進行校正平面分離的運算。

    需要注意的是,硬支承校正平面分離的運算式中出現的常數全部是幾何尺寸,而在軟支承的情況下,除幾何尺寸外還有質量,慣性矩,并且這些值不僅是對轉子本身而言,還包括寄生質量的部分。

    幾何尺寸可以簡單地進行測量,而除此以外的上述其他量則無法簡單地測量出來。因此,通常在平衡時,每當轉子的種類改變,自然需要重新設定校正平面分離電路。

    3.7轉子軸承、校正平面之間的幾何尺寸   

    在硬支承的情況下,只要測量出A,B,C各個尺寸,置入校正平面分離電路,設定即告完成。而對于軟支承的情況,則必須在轉子上施加試重并使轉子旋轉,按一定步驟用實驗

    來設定分離電路的常數。并且,由軟支承情況下的式

     

     

      可知,即使是靈敏度(指示刻度所對應的校正不平衡大小〔g ]或者〔g·cm]),每當轉子改變時也有必要重新根據施加已知質量的試重在轉子旋轉狀態下進行標定。軟支承平衡機的上述操作稱為標定運轉,硬支承平衡機的最大特點之一,就是完全不需要上述的標定運轉就能進行校正平面分離電路的設定。并且校正量的大小能以絕對量指示出來。

     

        平衡機是用于測量轉子不平衡的儀器

    通用平衡機的理論基礎:

       一般的通用平衡機是剛性轉子平衡機。

       根據轉子的工作狀態和力學特性,從平衡的觀點出發,常把轉子分成兩類:剛性轉子和撓性轉子。

       一般來說,凡是工作轉速遠低于轉子的一階彎曲臨界轉速的轉子視為剛性轉子;而把工作轉速接近或超過轉子的一階彎曲臨界轉速的轉子視為撓性轉子。 也有叫超臨界轉子

       在國際標準化組織制定的"平衡詞匯"標準ISO1925-1981和我國"試驗機名詞術語"ZBY033-82中,剛性轉子被更確切地定義為"可以在一個或任意選定的兩個校正平面上,以低于轉子工作轉速的任意轉速進行平衡校正,且校正之后,在最高工作轉速及低于工作轉速的任意轉速和接近實際的工作條件下,其不平衡量均不明顯地超過所規定的平衡要求"的轉子。而除此之外的轉子都歸為撓性轉子。

       通常我們所說的剛性轉子是指剛度相當大,轉子在不平衡離心慣性力的作用下所產生的動撓度很小,以致在轉子工作和平衡的過程中可以忽略不計。

      

       GBT-4201.pdf ---平衡機的國家標準   

      JBT9101通風機轉子平衡.PDF  通風機的平衡國家標準條件

       平衡機是用于測量轉子不平衡的儀器,按其測量結果進行校正,以改善轉子的質量均勻分布,使轉子運轉時軸承的振動或作用于軸承的力減小到規定的范圍內。平衡機的主要功能是測量,有時還附有校正裝置,以提高平衡效率。
    一、平衡機的分類: 
    平衡機產品的類型 
       有離心式平衡機與重力式平衡機;軟支承平衡機;硬支承平衡機;半硬支承平衡機. 其中的“硬支承平衡機”是現在市場上用量最大的平衡機! 
       
         離心式平衡機:從平衡機的結構原理看,最常見的是離心式平衡機,它是在旋轉狀態下根據轉子不平衡離心力而引起的振動位移或振動力來測定轉子不平衡的平衡機。其中,完成雙面或多面平衡用的離心式平衡機就是通常所說的動平衡機,而完成單面平衡用的離心式平衡機則屬于靜平衡機范疇。
         重力式平衡機:這種平衡機依賴于轉子本身重力的作用,在轉子不旋轉的狀態下測量其靜不平衡量,也屬于靜平衡機范疇。這類平衡機測量時工件無需轉動,特別適宜于用來平衡旋轉時會發生變形的工件及大型的盤類零件,如未燒結的砂輪、列車車輪制動盤、飛機螺旋槳、航空輪胎等等。
       
         軟支承平衡機:它的平衡轉速高于轉子--支承系統的固有頻率,平衡轉速需超過共振區,啟動時要求鎖緊擺架,擺架支承剛度很低,測量精度高。測量原理是檢測轉子旋轉的關于偏心距運動速度,最佳測量方式適用磁電式振動速度傳感器。由于偏心距與轉子的質量有反比的數學關系,所以換做不同的形狀或質量的轉子,必須重新標定影響系數才可以精確測量。

         硬支承平衡機:是用量最大的機型。它的平衡轉速低于轉子--支承系統的一階共振頻率,可在低轉速下平衡。其測量原理是測量不平衡量引起的離心力。其不平衡量值的計算過程,沒有轉子質量參與。它的計算關聯的物理量都可以測量得到,所以可以出廠標定一次?蛻舫D晔褂。換任何大小的轉子,在理論上只要啟動一次就可以測量出這個轉子的不平衡量的大小和角度。


         半硬支承平衡機:是介于軟、硬支承平衡機之間的一種平衡機,它的平衡轉速也低于固有頻率,這種平衡機有硬支承平衡機支承剛度高的特點,又有軟支承平衡機精度高的優點。也是需要標定的平衡機。

     在結構上 有臥式平衡機與立式平衡機;通用平衡機與專用平衡機。
        1)臥式平衡機與立式平衡機
         臥式平衡機是被平衡轉子的旋轉軸線在平衡機上呈水平狀態的平衡機,一般來說,具有轉軸或可裝配工藝軸的轉子,如電機轉子、機床主軸、滾筒、風機、汽輪機、增壓器等,都適用于臥式平衡機。

         立式平衡機是被平衡轉子的旋轉軸線在平衡機上呈鉛垂狀態下的平衡機,一般指轉子本身不具備轉軸的盤狀工件如齒輪、各種汽車飛輪、離合器、壓盤及其總成、制動盤、剎車轂、摩托車的離合器及磁電機轉子、風扇、風葉、水泵葉輪、皮帶輪、砂輪等盤類零件 。
        2)通用平衡機與專用平衡機
         通用平衡機是在規定的轉子重量和轉速范圍內,能平衡多種轉子的平衡機,如 YLD立式平衡機,YYW、YYQ系列等都屬于通用平衡機系列。
         專用平衡機是在規定的轉子重量和轉速范圍內,能平衡某一類型轉子的平衡機。
    二、工件轉子的平衡工藝選擇

      一個轉子究竟要進行靜平衡還是動平衡 ,要根據具體情況如轉子重量、形狀、轉速、支座條件及用途等而定。一般按下列原則考慮!   
        1、當轉子外徑D與長度L滿足D/L≥5時,不論其工作轉速高低都只需進行靜平衡。
        2、當L≥D時,只要工作轉速大于1000轉/分,都要進行動平衡!            
        以上只是一般原則,有特殊要求的轉子必須特殊考慮,如人造衛星,其轉速只不過每分鐘十幾轉,也需要進行動平衡。
    三、各種平衡機的特點及用途
      1、YLD系列立式平衡機
        YLD系列單面立式平衡機,該機采用 硬支承系統,具有平衡精度高、操作簡單、安全可靠等特點,特別適用于各種汽車的飛輪、離合器、壓盤及其總成、制動轂、摩托車的離合器及磁電機轉子、風扇、風葉、水泵葉輪、皮帶輪輪、砂輪
    等盤類零件的平衡測量及校正,可按需要配置各種去重裝置!


    2、通用臥式平衡機  
    1)YYW系列硬支承萬向節驅動平衡機 以及衍生的YFW系列風機平衡機 是永久標定型平衡機。
    萬向節驅動平衡機是軸向約束力最大的平衡機,特別適用旋轉工件軸向力大的轉子平衡。
      萬向聯軸節驅動是應用最廣的一種驅動方式,從重量幾十公斤到數噸的工件,都可采用這種方式驅動,尤其是重量1000KG以上的轉子,因需要大的驅動轉矩,就必須用這種驅動方式。該驅動方式的優點是能準確地傳遞主軸的轉速,使工件、主軸及其聯接件同步旋轉,無相對角度位移;能保持工件在平衡機上的軸向位置不變;啟動和停車較迅速,但這種驅動方式由于萬向聯軸節制造誤差,聯軸節對工的附加質量不平衡或安裝的定位誤差等因素將微量降低平衡精度。

    大型平衡機選擇時候,必須考慮以下事項:
    驅動功率要考慮用戶的轉子的具體情況進行確定,而不是問用戶要多大功率。
    要拿到用戶的最大轉子的使用參數,平衡機生產廠家計算用多大的驅動功率才可以滿足測量時的需求。
    平衡機的驅動功率與測量系統有一個交叉參數,就是測量轉速,與驅動轉速。
    如果你的測量系統是200rpm開始測量,那么你的驅動系統得滿足此要求。
    例如:2000kw的一個風機如果工作轉速是500rpm,那么它運轉到200rpm時是128kw。
    而140rpm是43.9kw
    所以一個能測量低速的測量系統,是大型風機平衡機的必備條件。

    驅動功率較大。
    測量轉速低 80轉/分開始測量
    較大的工作直徑(風機的特點)。
    重型平衡機(大于10噸)的支撐滾輪必須滿足工件軸的最大接觸壓強條件(滿足正壓力方向的彈性工作范圍,以避免接觸表面的疲勞破壞)。也就是滾輪的工作直徑必須足夠大,才可以保證接觸的面積足夠大。否則會傷害客戶的產品軸(疲勞壓傷,與塑性變形壓傷)。
    過載能力較大(兩倍),鑄鋼整體測量剛度梁,線性度保持大于最大質量的兩倍以上。
    有制動功能,尤其是大型平衡機。大型的轉子的慣性停車會在20分左右延續。有制動功能可以在1-3分內停車。
    大型平衡機有多級變速箱(4-5級減速6倍以上)
     此類YFW系列平衡機適用于大中型電動機、紡機、造紙機、風機、汽輪機、軋輥等軸類轉子的平衡檢測。

       2)YYQ系列圈帶傳動動平衡機
      圈帶驅動廣泛應用于重量較輕的轉子平衡,這種驅動方式的優點是:如果圈帶長度超過被平衡工件傳動表面圓長的三倍,則圈帶引起的干擾信號容易被電測系統濾除,因此,傳動所帶來的平衡精度誤差很小,測量精度高,裝卸工件方便,輔助時間少,生產效率高,但這種驅動方式在傳遞功率大時圈帶容易打滑,不宜用來驅動重量大的工件。此類平衡機適用于各種電動機、各種中小微型電機、電動工具、增壓器轉子、空調機組、貫流風葉等工件的平衡檢測。

     

    平衡機數學關系的工程實現:

     

     

    工程保障:保證左右擺架的靈敏度一致。

    Schenck是采用機加工精度保證統一剛度

    與磁電傳感器靈敏度技術指標固定的模式來保證---k1=k2 =k
      也可以軟件保證。

    軟件責令      

     

     

    系數包含半徑參數

           r是轉子半徑

        e是傳感器輸出,g是加到傳感器上的單位力。

    角頻率   
       

    因此,在計算機內部完全可以計算出。

    國外公司的電測技術是軟件插值辦法來解決通道移相。

    信號通道采用3次積分解決幅頻特性問題,同時完成前置低通濾波。

    電腦內部軟件解決---插值相位滯后。

    這樣即可完美解決幅頻關系,與相頻關系。解決了永久標定問題。

     

    電測系統的新技術

     

      現在32位cpu是主導產品,由于運算速度的提高,內存與緩存加大,給復雜的計算提供了充裕的環境余量。

      HP15與HP16主信號處理開始采用32位cpu。平衡機是用于試驗檢測的儀器

     

      HP-15硬支承平衡機計算機電測儀是一個平衡機專用電腦:高可靠工業計算機芯片電路,220vac電源工作,強抗干擾,適應不穩定電源工況,對于不穩定轉速也可以測量。它是硬件處理模擬信號最少的電路結構。兩路模擬信號采用同步采樣模式。它的脈沖電路硬件只有一級輸入緩沖電路。軟件矢量解算測量數據,圖形與數字顯示。全面4位數字顯示輸入參數、靜平衡量顯示、傳感器輸出顯示、可設定參數的數據穩定功能。應用最新的計算機技術,高速動態采樣,全面的矢量解算方式,全新的硬件結構方式。

     

    經一次工廠校準,符合下列技術要求:

    平衡機所有信號均可計算:電測箱幅頻特性滿足以下技術要求

    顯示值變化小于技術要求

    軟支承轉速傳感器信號的幅頻特性為角頻率ω的一次方,V=K1*ω

    硬支承壓電傳感器信號的幅頻特性為角頻率ω的二次方,V=K2*ω2

    硬支承轉速傳感器信號的幅頻特性為角頻率ω的三次方,V=K3*ω3

    電測箱的相頻特性滿足以下要求:機器工作速度范圍內,電測箱測量不平衡幅值變化小于技術要求,顯示角度變化小于要求

    它可以確保平衡機在不同速度下顯示相同的不平衡量(量值和角度),無需校準。

      用最新的32位Cpu工業計算機芯片,高速動態正弦、余弦的相關函數采樣濾波,可設置參數的數字優化的動態 平均值濾波。

      采用交流采樣,理論上避免零點干擾。

      基準信號采用計算機直接進行時域數值高速相位計算處理模式,所以超出了鎖相環電路對轉速范圍的限制,可以完全覆蓋機械運轉可存在的轉速范圍。

      解算模式靈活,用戶可以自行數據標定,也可以恢復出廠標定。

      試驗結果報告單采用sd卡或tf卡儲存方式。1000份報告記錄,以及報表記錄。 可以靈活移動到pc機上進行直接報告打印,不用重新變換格式,文件格式編輯與否都可。由于采用txt文件輸出,在手機上也可以看到報告內容。

     

      lqx0+=(double)y0[q0]*sin(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);
      lqy0+=(double)y0[q0]*cos(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);

      lqx1+=(double)y1[q0]*sin(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);
      lqy1+=(double)y1[q0]*cos(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);


      lqx2+=(double)y2[q0]*sin(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);
      lqy2+=(double)y2[q0]*cos(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);

      lqx3+=(double)y3[q0]*sin(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);
      lqy3+=(double)y3[q0]*cos(3.1415926*q0*2/BEI_PIN);

     

     

     

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