動(dòng)平衡機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡的原理與分離解算
動(dòng)平衡機(jī)的現(xiàn)場動(dòng)平衡包括單面靜平衡及對(duì)柔性回轉(zhuǎn)體的動(dòng)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(dòng)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(dòng)回轉(zhuǎn)體至工作轉(zhuǎn)速下記錄振動(dòng)響應(yīng)的大小,高讀數(shù)為X,對(duì)應(yīng)著被測的不平衡量U,并存在關(guān)系式U=kx,對(duì)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(gè)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(jìn)行測量計(jì)算。即在回轉(zhuǎn)體半徑為R(mm)任意位置上,安置一塊校驗(yàn)質(zhì)量M(g),然后啟動(dòng)回轉(zhuǎn)體至相同的轉(zhuǎn)速下,記錄此時(shí)的振動(dòng)響應(yīng),高讀數(shù)為x1,顯然,x1為原不平衡量U及校驗(yàn)不平衡量U1=MR共同作用產(chǎn)生的,即kx1=U+Ut。將校驗(yàn)質(zhì)量M(g)轉(zhuǎn)位180°,重新安置后再次啟動(dòng)回轉(zhuǎn)體至相同轉(zhuǎn)速下,記錄此時(shí)的振動(dòng)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(duì)于需要進(jìn)行雙面平衡的回轉(zhuǎn)體,應(yīng)使用能測量相位的動(dòng)平衡機(jī),需要在回轉(zhuǎn)體上設(shè)置準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器,常用光電式,也可使用由支承處的振動(dòng)信號(hào)觸發(fā)的同步閃光燈,由于人眼的視覺暫停現(xiàn)象,會(huì)認(rèn)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(jìn)行現(xiàn)場動(dòng)平衡時(shí),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(jìn)一步簡化動(dòng)剛度矩陣,這時(shí)可通過實(shí)驗(yàn)的方法,求出系統(tǒng)的動(dòng)柔度矩陣,再通過求逆矩陣,求出剛度矩陣。這個(gè)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(jìn)行運(yùn)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(dòng)平衡機(jī)或硬支承平衡機(jī)那樣盡量減小支承的陰尼,并在分離解處時(shí),將其略去不計(jì)。影響系數(shù)矩陣元素為數(shù)值,測試時(shí),均應(yīng)在固定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行,轉(zhuǎn)速變了,影響系數(shù)矩陣值也就變了。