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平衡機(jī)是什么？
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發(fā)布時(shí)間：
2023-06-19
平衡機(jī)是用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體(轉(zhuǎn)子)不平順度大小和位置的機(jī)器。
任一旋翼在繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于相對(duì)于軸的質(zhì)量分布不均，產(chǎn)生離心力。這類不平衡離心力作用在轉(zhuǎn)子軸承上會(huì)引起振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，加速軸承磨損，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和使用壽命。轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，如電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸、內(nèi)燃機(jī)曲軸、透平轉(zhuǎn)子、陀螺轉(zhuǎn)子、鐘表擺輪等，都需要在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行平衡，才能平穩(wěn)、正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。
利用平衡機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)子不平衡度進(jìn)行校正，可以改善轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸的質(zhì)量分布，使轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)或軸承的振動(dòng)力減小到允許的范圍內(nèi)。所以，平衡機(jī)是減振、改善性能、提高質(zhì)量的必要設(shè)備。
一般轉(zhuǎn)子平衡包括對(duì)不平度的測(cè)量和對(duì)不平度的校正，平衡機(jī)主要用于測(cè)量不平度的測(cè)量，而不平度的校正則多利用其他輔助設(shè)備，如鉆床、銑床和點(diǎn)焊機(jī)，或者用人工方法來(lái)完成。一些平衡機(jī)把校準(zhǔn)器做成了平衡機(jī)的一部分。
引力平衡機(jī)和離心力平衡機(jī)是兩種典型的平衡機(jī)。一般稱重力平衡機(jī)為靜平衡機(jī)。即依靠轉(zhuǎn)子自身的重力作用來(lái)測(cè)量靜不平衡。
例如，放置在兩個(gè)水平導(dǎo)軌上的轉(zhuǎn)子，如果有不平直的量度，它對(duì)軸的重力矩使轉(zhuǎn)子在導(dǎo)軌上滾動(dòng)，直到這種不平測(cè)量處于很低位置時(shí)才靜止。
已平衡的轉(zhuǎn)子置于有靜壓軸承支撐的支架上，并將一塊反射鏡嵌入到支架的下方。在無(wú)不平度測(cè)量時(shí)，光源發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)該反射鏡反射后，將其投影到不平度量指示器的極坐標(biāo)原點(diǎn)。若轉(zhuǎn)子有不平直的測(cè)量，則轉(zhuǎn)子支座在不平度測(cè)量的重力矩作用下傾斜，支座下的反射鏡也隨之傾斜，使反射的光束偏轉(zhuǎn)，從而使其投射到極坐標(biāo)指示器上的光點(diǎn)，離開(kāi)原點(diǎn)。通過(guò)該偏轉(zhuǎn)的坐標(biāo)位置，可以得到不均勻度測(cè)量的大小和位置。
本實(shí)用新型只適用于對(duì)平衡要求較低的盤狀零件。對(duì)平衡要求高的轉(zhuǎn)子，通常使用離心式單面或雙面平衡機(jī)。
離心平衡機(jī)是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的支承振動(dòng)，或作用于支承的振動(dòng)量來(lái)測(cè)量不平衡。根據(jù)校平平衡機(jī)的數(shù)量，可分為單面平衡機(jī)和雙面平衡機(jī)。單側(cè)平衡機(jī)只能測(cè)量一個(gè)平面的不平衡(靜不平衡)，盡管它是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)量，但仍然屬于靜平衡機(jī)。雙側(cè)平衡功能測(cè)量動(dòng)不平衡，也可分別測(cè)量動(dòng)不平衡和偶不平衡，一般稱為動(dòng)平衡機(jī)。
根據(jù)支承特性的不同，離心力式平衡機(jī)又可分為軟支承平衡機(jī)和硬支承平衡機(jī)。轉(zhuǎn)子單支承系統(tǒng)的平衡轉(zhuǎn)速高于其固有頻率的稱為軟支平衡機(jī)。該機(jī)支承剛度小，傳感器檢測(cè)到的信號(hào)與支承振動(dòng)位移成正比。轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)的平衡頻率低于轉(zhuǎn)子的一種固有頻率叫硬支承平衡機(jī)，它具有較大的支承剛度，傳感器檢測(cè)到的信號(hào)與支承的振動(dòng)成正比。
平衡機(jī)的主要性能指標(biāo)為很小可達(dá)剩余不平度和不平衡度降低率兩個(gè)綜合指標(biāo)。前一種方法是衡量平衡機(jī)平衡功能所達(dá)到的剩余不平量的很小值，它是衡量平衡機(jī)很高平衡能力的指標(biāo)；后者是在一次修正之后，降低了不平度和初始不平度的比值，這通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。
由于撓性轉(zhuǎn)子的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代機(jī)械中出現(xiàn)了撓性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)。這種平衡裝置必須在轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，除了對(duì)支承振動(dòng)和振動(dòng)量外，還可以對(duì)其撓曲變形進(jìn)行測(cè)量。柔性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)有時(shí)安裝在真空防護(hù)室內(nèi)，以適應(yīng)如汽輪機(jī)等轉(zhuǎn)子的平衡。它配備了大量的輔助設(shè)備，如抽真空系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、潤(rùn)滑油除氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
現(xiàn)代大量裝備于汽車制造、電機(jī)制造等工業(yè)部門，可根據(jù)大批量生產(chǎn)的需要，實(shí)現(xiàn)特定轉(zhuǎn)子自動(dòng)平衡測(cè)量和平衡校正，并可用于平衡自動(dòng)線。
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