現(xiàn)場動平衡的原理及分離解算

有些回轉(zhuǎn)體系統(tǒng)體積巨大，以至于沒有合適的動平衡機能支承運行；有些小廠不具備利用動平衡機進行平衡的工作條件；有些回轉(zhuǎn)體的工作環(huán)境為高熱或高電磁場等，由于熱變形或磁滯伸縮變形等，使在動平衡機上已達到的平衡遭到破壞；又由于運輸或維修等原因，需要對平衡好的回轉(zhuǎn)體重新進行組裝；所有這些情況，均需要進行現(xiàn)場動平衡解決。現(xiàn)場動平衡可以包括進行單面靜平衡及對柔性回轉(zhuǎn)體的動平衡。

進行靜平衡的方法很簡單，首先在回轉(zhuǎn)體附加支承處（最好離校正面距離最短），振動較大的方向（通常為水平方向）上，安置傳感器，并接通一個測振儀，啟動回轉(zhuǎn)體至工作轉(zhuǎn)速下記錄振動響應(yīng)的大小，高讀數(shù)為X，對應(yīng)著被測的不平衡量U，并存在關(guān)系式U=kx，對于剛性回轉(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）可采用轉(zhuǎn)們兩次法進行測量計算。即在回轉(zhuǎn)體半徑為R(mm) 任意位置上，安置一塊校驗質(zhì)量M(g)，然后啟動回轉(zhuǎn)體至相同的轉(zhuǎn)速 下，記錄此時的振動響應(yīng)，高讀數(shù)為x1,顯然，x1為原不平衡量U及校驗不平衡量U1=MR共同作用產(chǎn)生的，即kx1=U+Ut.將校驗質(zhì)量M(g)轉(zhuǎn)位180o，重新安置后再次啟動回轉(zhuǎn)體至相同轉(zhuǎn)速下，記錄此時的振動響應(yīng)，高讀數(shù)為X2，應(yīng)有kx2=U-Ut，因而利用圖解的方法，很容易求解矢量方程。

對于需要進行雙面平衡的回轉(zhuǎn)體，應(yīng)使用能測量相位的現(xiàn)場動平衡測試儀器，因而需要在回轉(zhuǎn)體上設(shè)置其準(zhǔn)信號發(fā)生器，常用光電式，也有使用由支承處的振動信號觸發(fā)的同步閃光燈，由于人眼的視覺暫?，F(xiàn)象，會學(xué)得觀察到的回轉(zhuǎn)體，處于靜止?fàn)顟B(tài)。需要預(yù)先在校正面上設(shè)置了0°，90°，180°…等角度標(biāo)記，便可在同步內(nèi)光的情況下，便可以觀察出設(shè)置的0°角度標(biāo)記與某固定位置（例如水平方向）之間的夾角了。

有了其準(zhǔn)信號，能確定支承處振動響應(yīng)的復(fù)振幅XL及XR，便可按系數(shù)影響法計算不平衡量的大少了。進行現(xiàn)場動平衡時，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，以便進一步簡化動剛度矩陣，這時可通過實驗的方法，求出系統(tǒng)的動柔度矩陣，再通過求逆矩陣，求出剛度矩陣。這個方法稱為影響系數(shù)法，在柔性回轉(zhuǎn)體多校正面平衡中，也得到廣泛應(yīng)用。

影響系數(shù)法采用復(fù)數(shù)進行運算比較方便，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，而不像軟支承動平衡機或硬支承動平衡機那樣盡量減小支承的陰尼，并在分離解處時，將其略去不計。影響系數(shù)矩陣元素為數(shù)值，測試時，均應(yīng)在固定轉(zhuǎn)速下進行，轉(zhuǎn)速變了，影響系數(shù)矩陣值也就變了。(end) 閃光燈相關(guān)文章:閃光燈原理
矢量控制相關(guān)文章:矢量控制原理